JP5510311B2 - Heating resistance type flow sensor and its self-diagnosis method - Google Patents

Heating resistance type flow sensor and its self-diagnosis method Download PDF

Info

Publication number
JP5510311B2
JP5510311B2 JP2010290121A JP2010290121A JP5510311B2 JP 5510311 B2 JP5510311 B2 JP 5510311B2 JP 2010290121 A JP2010290121 A JP 2010290121A JP 2010290121 A JP2010290121 A JP 2010290121A JP 5510311 B2 JP5510311 B2 JP 5510311B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistor
flow rate
self
period
heater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010290121A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012137388A (en
Inventor
博海 有吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2010290121A priority Critical patent/JP5510311B2/en
Publication of JP2012137388A publication Critical patent/JP2012137388A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5510311B2 publication Critical patent/JP5510311B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、発熱抵抗式流量センサ及びその自己診断方法に関するものである。   The present invention relates to a heating resistance type flow sensor and a self-diagnosis method thereof.

従来、発熱抵抗式流量センサとして、例えば特許文献1に示される構成が提案されている。   Conventionally, for example, a configuration shown in Patent Document 1 has been proposed as a heating resistance type flow sensor.

特許文献1では、自己診断開始信号DAIGが入力されると、ヒーター制御回路の動作が停止し、これにより、空気流量計の出力は温度差ブリッジ信号のゼロ点出力まで変化する。ここで、ゼロ点出力とは、ヒーター電流が流れていない状態(加熱されていない状態)であり、エンジンも停止状態のため、吸入空気も流れていない状態を示す。   In Patent Document 1, when the self-diagnosis start signal DAIG is input, the operation of the heater control circuit stops, and thereby the output of the air flow meter changes to the zero point output of the temperature difference bridge signal. Here, the zero point output is a state in which no heater current flows (a state in which the heater current is not heated), and a state in which intake air does not flow because the engine is in a stopped state.

そして、ゼロ点電圧を制御ユニットがサンプリングし、初期のゼロ点からのずれ量を演算し、異常にずれ量が大きいときは故障と判断するようになっている(特許文献1の段落[0019]−[0021]参照)。   Then, the control unit samples the zero point voltage, calculates the amount of deviation from the initial zero point, and determines that it is a failure when the amount of deviation is abnormally large (paragraph [0019] of Patent Document 1). -See [0021]).

特開平3−33619号公報JP-A-3-33619

上記したように、特許文献1では、ヒーター電流が流れず、且つ、吸入空気が流れていない状態でしか回路(特に、温度差ブリッジ回路)を自己診断することができなかった。   As described above, in Patent Document 1, the circuit (in particular, the temperature difference bridge circuit) can be self-diagnosis only in a state where the heater current does not flow and the intake air does not flow.

本発明は上記問題点に鑑み、流体の流通有無に関わらず、回路の正常・異常を判定することが可能な発熱抵抗式流量センサ及びその自己診断方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a heating resistance flow sensor capable of determining whether a circuit is normal or abnormal regardless of whether or not a fluid is flowing, and a self-diagnosis method thereof.

上記目的を達成する為に、請求項1に記載の発明は、
基板(60)に形成され、通電により発熱するヒータ抵抗(11)と、
ヒータ抵抗(11)への通電状態を制御するヒータ駆動部(12)と、
互いに同じ材料を用いて同じパターンで基板(60)に形成され、ヒータ抵抗(11)に対し上流側と下流側とで等距離に位置する2つの第1流量検出用抵抗(30u,30d)が、互いに直列接続されてなる第1流量検出用抵抗対(30)と、
第1流量用検出抵抗(30u,30d)と同じ材料を用いて同じパターンで基板(60)に形成され、第1流量検出用抵抗(30u,30d)とは異なる距離でヒータ抵抗(11)に対し上流側と下流側とで等距離に位置する2つの第2流量検出用抵抗(31u,31d)が、互いに直列接続されてなり、第1流量検出用抵抗対(30)に並列接続された第2流量検出用抵抗対(31)と、
外部出力端子(16b)と、を備え、
流体の流量を検出する通常動作時には、2つの流量検出用抵抗対(30,31)により構成される第1ブリッジ回路(38)の出力に基づく信号を、外部出力端子(16b)を介して外部に出力する発熱抵抗式流量センサ(10)であって、
流量検出用抵抗(30u,30d,31u,31d)と同じ材料を用いて同じパターンで基板(60)に形成され、ヒータ抵抗(11)に対し上流側と下流側とで互いに異なる距離に位置する2つの自己診断用抵抗(32u,32d)が、互いに直列接続されてなり、2つの流量検出用抵抗対(30,31)に並列接続された自己診断用抵抗対(32)と、
3つの抵抗対(30,31,32)のうち、2つの流量検出用抵抗対(30,31)により構成される第1ブリッジ回路(38)と、第1流量検出用抵抗対(30)と自己診断用抵抗対(32)により構成される第2ブリッジ回路(39)のいずれかを、外部出力端子(16b)と選択的に接続する第1選択手段(33)と、を備え、
通常動作時と重複しない所定の第1期間(t1)において、ヒータ駆動部(12)によりヒータ抵抗(11)への電力供給が遮断されるとともに、第1選択手段(33)により第1ブリッジ回路(38)が外部出力端子(16b)に接続され、
通常動作時及び第1期間と重複しない第2期間(t2)において、ヒータ駆動部(12)によりヒータ抵抗(11)へ電力が供給されるとともに、第1選択手段(33)により第2ブリッジ回路(39)が外部出力端子(16b)に接続されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1
A heater resistor (11) formed on the substrate (60) and generating heat when energized;
A heater drive unit (12) for controlling the energization state of the heater resistor (11);
Two first flow rate detection resistors (30u, 30d) are formed on the substrate (60) in the same pattern using the same material and are located at an equal distance on the upstream side and the downstream side with respect to the heater resistor (11). A first flow rate detection resistor pair (30) connected in series with each other;
The same material as the first flow rate detection resistors (30u, 30d) is used to form the same pattern on the substrate (60), and the heater resistance (11) is formed at a different distance from the first flow rate detection resistors (30u, 30d). On the other hand, two second flow rate detection resistors (31u, 31d) positioned equidistantly on the upstream side and the downstream side are connected in series to each other and connected in parallel to the first flow rate detection resistor pair (30). A second flow rate detection resistor pair (31);
An external output terminal (16b),
During normal operation for detecting the flow rate of the fluid, a signal based on the output of the first bridge circuit (38) constituted by the two flow rate detection resistor pairs (30, 31) is externally supplied via the external output terminal (16b). A heating resistance flow sensor (10) that outputs to
The same material as the flow rate detection resistors (30u, 30d, 31u, 31d) is formed on the substrate (60) in the same pattern, and is positioned at different distances on the upstream side and the downstream side with respect to the heater resistor (11). Two self-diagnostic resistors (32u, 32d) are connected in series to each other, and a self-diagnostic resistor pair (32) is connected in parallel to the two flow rate detecting resistor pairs (30, 31).
Of the three resistance pairs (30, 31, 32), a first bridge circuit (38) constituted by two flow rate detection resistance pairs (30, 31), and a first flow rate detection resistance pair (30) First selection means (33) for selectively connecting any one of the second bridge circuits (39) constituted by the self-diagnosis resistor pair (32) to the external output terminal (16b);
During a predetermined first period (t1) that does not overlap with that during normal operation, the heater drive unit (12) cuts off the power supply to the heater resistor (11), and the first selection circuit (33) uses the first bridge circuit. (38) is connected to the external output terminal (16b),
During normal operation and in a second period (t2) that does not overlap with the first period, power is supplied to the heater resistor (11) by the heater drive section (12) and the second bridge circuit is supplied by the first selection means (33). (39) is connected to the external output terminal (16b).

本発明では、第1期間(t1)において、ヒータ抵抗(11)から等距離に位置する流量検出用抵抗対(30,31)からなる第1ブリッジ回路(38)が選択され、且つ、ヒータ抵抗(11)に電流が流れず、ヒータ抵抗(11)が発熱しない。このため、基板(60)上の温度が均一となり、第1ブリッジ回路(38)を構成する全ての流量検出用抵抗(30u,30d,31u,31d)の抵抗値が等しくなる。したがって、第1ブリッジ回路(38)の出力は、流体の流通有無(例えばエンジンの回転・停止によらず)、擬似的に流量=0の状態となる。   In the present invention, in the first period (t1), the first bridge circuit (38) composed of the flow rate detection resistor pair (30, 31) located at the same distance from the heater resistor (11) is selected, and the heater resistance No current flows through (11) and the heater resistance (11) does not generate heat. For this reason, the temperature on the substrate (60) becomes uniform, and the resistance values of all the flow rate detection resistors (30u, 30d, 31u, 31d) constituting the first bridge circuit (38) become equal. Accordingly, the output of the first bridge circuit (38) is in a state where the flow rate is set to 0 in a pseudo manner regardless of whether or not the fluid is flowing (for example, regardless of whether the engine is rotated or stopped).

一方、第2期間(t2)では、ヒータ抵抗(11)から異なる距離に位置する自己診断用抵抗対(32)を含む第2ブリッジ回路(39)が選択され、且つ、ヒータ抵抗(11)に電力が供給され、ヒータ抵抗(11)が発熱する。ヒータ抵抗(11)が発熱すると、基板(60)上の温度は、ヒータ抵抗(11)を最大として、流体の流れ方向において温度勾配が生じる。しかしながら、自己診断用抵抗対(32)を構成する上流側の自己診断用抵抗(32u)と下流側の自己診断用抵抗(32d)とはヒータ抵抗(11)からの距離が異なるため、その温度、ひいては抵抗値も異なるものとなる。したがって、第2ブリッジ回路(39)の出力は、流体が流れていなくとも(例えばエンジンが停止していても)、擬似的に流量≠0の状態となる。   On the other hand, in the second period (t2), the second bridge circuit (39) including the self-diagnosis resistor pair (32) located at a different distance from the heater resistor (11) is selected, and the heater resistor (11) is selected. Electric power is supplied, and the heater resistor (11) generates heat. When the heater resistance (11) generates heat, the temperature on the substrate (60) has a maximum temperature in the heater resistance (11) and a temperature gradient occurs in the fluid flow direction. However, since the upstream self-diagnosis resistor (32u) and the downstream self-diagnosis resistor (32d) constituting the self-diagnosis resistor pair (32) are different in distance from the heater resistor (11), the temperature thereof As a result, the resistance value is also different. Therefore, the output of the second bridge circuit (39) is in a state where the flow rate is not equal to 0 even if no fluid is flowing (for example, even when the engine is stopped).

このように本発明によれば、流体の流通有無に関わらず、擬似的に流量=0の状態と、流量≠0の状態を作ることができる。したがって、2つの状態の出力に基づいて、回路の正常・異常を判定することが可能である。   Thus, according to the present invention, it is possible to create a state where the flow rate = 0 and a state where the flow rate ≠ 0 regardless of whether or not the fluid is flowing. Therefore, it is possible to determine whether the circuit is normal or abnormal based on the outputs of the two states.

請求項2に記載のように、
入力端の一方に第1流量検出用抵抗(30u,30d)の接続点(35)が接続され、出力端が外部出力端子(16b)と電気的に接続された第1差動増幅器(34)を備え、
第1選択手段(33)は、通常動作時及び第1期間(t1)において、第2流量検出用抵抗(31u,31d)の接続点(36)を第1差動増幅器(34)の入力端に接続し、第2期間(t2)において、自己診断用抵抗(32u,32d)の接続点(37)を、第1差動増幅器(34)の入力端に接続する構成を採用することができる。
As claimed in claim 2,
A first differential amplifier (34) having a connection point (35) of the first flow rate detection resistor (30u, 30d) connected to one of the input terminals, and an output terminal electrically connected to the external output terminal (16b). With
The first selection means (33) connects the connection point (36) of the second flow rate detection resistors (31u, 31d) during the normal operation and the first period (t1) to the input terminal of the first differential amplifier (34). In the second period (t2), the connection point (37) of the self-diagnosis resistors (32u, 32d) can be connected to the input terminal of the first differential amplifier (34). .

これによれば、通常動作時及び第1期間(t1)において、第1ブリッジ回路(38)における各接続点(35,36)の電位差を第1差動増幅器(34)から出力し、第2期間(t2)において、第2ブリッジ回路(39)の各接続点(35,37)の電位差を第1差動増幅器(34)から出力することができる。   According to this, in the normal operation and in the first period (t1), the potential difference at each connection point (35, 36) in the first bridge circuit (38) is output from the first differential amplifier (34), and the second In the period (t2), the potential difference at each connection point (35, 37) of the second bridge circuit (39) can be output from the first differential amplifier (34).

具体的には、請求項3に記載のように、
ヒータ駆動部(12)は、
基板(60)に形成され、互いに直列接続された2つの第1固定抵抗(21a,21b)に、基板(60)に形成され、ヒータ抵抗(11)の熱を受けて抵抗値が変化する傍熱抵抗(20)が直列に接続され、基板(60)に形成され、流体の温度によって抵抗値が変化する流体温度計測抵抗(22)と、基板(60)に形成された第2固定抵抗(23)が直列に接続されてなる第3ブリッジ回路(27)と、
入力端の一方に流体温度計測抵抗(22)と第2固定抵抗(23)の接続点(29)が接続され、入力端の他方に、傍熱抵抗(20)と第1固定抵抗(21a)の接続点(28a)又は2つの第1固定抵抗(21a,21b)間の接続点(28b)が接続される第2差動増幅器(25)と、
2つの接続点(28a,28b)のいずれかを、第2差動増幅器(25)の入力端と選択的に接続する第2選択手段(24)と、
第2差動増幅器(25)の出力端に接続され、第2差動増幅器(25)の出力に基づいてヒータ抵抗(11)への通電状態を制御するトランジスタ(26)と、を備え、
第2選択手段(24)は、第1期間(t1)において、2つの第1固定抵抗(21a,21b)間の接続点(28b)を第2差動増幅器(25)の入力端に接続し、通常動作時及び第2期間(t2)において、傍熱抵抗(20)と第1固定抵抗(21a)の接続点(28a)を、第2差動増幅器(25)の入力端に接続する構成を採用する
これによれば、傍熱抵抗(20)側の2つの接続点(28a,28b)の各電位と、流体温度計測抵抗(22)側の接続点(29)の電位との関係から、第1期間(t1)において、ヒータ抵抗(11)に電流が流れないようにし、第2期間(t2)において、ヒータ抵抗(11)に電流が流れるようにすることができる。
Specifically, as described in claim 3,
The heater drive unit (12)
The two first fixed resistors (21a, 21b) formed on the substrate (60) and connected in series to each other are formed on the substrate (60) and receive the heat of the heater resistor (11) to change the resistance value. A thermal resistance (20) is connected in series and formed on the substrate (60), and a fluid temperature measurement resistor (22) whose resistance value changes according to the temperature of the fluid, and a second fixed resistor ( 23) a third bridge circuit (27) connected in series;
The connection point (29) of the fluid temperature measurement resistor (22) and the second fixed resistor (23) is connected to one of the input ends, and the side heat resistance (20) and the first fixed resistor (21a) are connected to the other input end. A second differential amplifier (25) to which a connection point (28a) or a connection point (28b) between two first fixed resistors (21a, 21b) is connected;
Second selection means (24) for selectively connecting one of the two connection points (28a, 28b) to the input terminal of the second differential amplifier (25);
A transistor (26) connected to the output terminal of the second differential amplifier (25) and controlling the energization state of the heater resistor (11) based on the output of the second differential amplifier (25);
The second selection means (24) connects the connection point (28b) between the two first fixed resistors (21a, 21b) to the input terminal of the second differential amplifier (25) in the first period (t1). In the normal operation and in the second period (t2), the connection point (28a) of the indirectly heated resistor (20) and the first fixed resistor (21a) is connected to the input terminal of the second differential amplifier (25). According to this, from the relationship between each potential of the two connection points (28a, 28b) on the side heat resistance (20) side and the potential of the connection point (29) on the fluid temperature measurement resistance (22) side In the first period (t1), no current flows through the heater resistor (11), and in the second period (t2), a current flows through the heater resistor (11).

請求項4に記載のように、
自己診断手段として、
電源端子(16a)からトランジスタ(26)への電源ラインに接続され、電源端子(16a)に電源が投入されると回路を初期化するためのパワーオンリセット信号を出力するパワーオンリセット回路(50)と、
パワーオンリセット信号を基準とする第1期間(t1)において、第1選択手段(33)が第2流量検出用抵抗(31u,31d)の接続点(36)を第1差動増幅器(34)の入力端に接続し、且つ、第2選択手段(24)が第1固定抵抗(21a,21b)の接続点(28b)を第2差動増幅器(25)の入力端に接続し、
パワーオンリセット信号を基準とする第2期間(t2)において、第1選択手段(33)が自己診断用抵抗(32u,32d)の接続点(37)を第1差動増幅器(34)の入力端に接続しつつ、第2選択手段(24)が第1固定抵抗(21a)と傍熱抵抗(20)の接続点(28a)を第2差動増幅器(25)の入力端に接続するように、
2つの選択手段(24,33)を制御する選択手段制御回路(51)と、を備えることが好ましい。
As claimed in claim 4,
As a self-diagnosis means,
A power-on reset circuit (50 connected to a power supply line from the power supply terminal (16a) to the transistor (26) and outputs a power-on reset signal for initializing the circuit when power is supplied to the power supply terminal (16a). )When,
In the first period (t1) based on the power-on reset signal, the first selection means (33) connects the connection point (36) of the second flow rate detection resistors (31u, 31d) to the first differential amplifier (34). And the second selection means (24) connects the connection point (28b) of the first fixed resistors (21a, 21b) to the input terminal of the second differential amplifier (25),
In the second period (t2) based on the power-on reset signal, the first selection means (33) inputs the connection point (37) of the self-diagnosis resistors (32u, 32d) to the first differential amplifier (34). The second selection means (24) connects the connection point (28a) of the first fixed resistor (21a) and the indirectly heated resistor (20) to the input end of the second differential amplifier (25) while being connected to the end. In addition,
And a selection means control circuit (51) for controlling the two selection means (24, 33).

これによれば、電源端子(16a)を介した発熱抵抗式流量センサ(10)への電源投入をトリガとして、第1期間(t1)の状態と第2期間(t2)の状態を、発熱抵抗式流量センサ(10)が形成することができる。これにより、自己診断用端子(16e)を不要とすることができる。このため、コストの低減と体格の小型化を図ることができる。   According to this, the state of the first period (t1) and the state of the second period (t2) are changed to the heating resistance with the power supply to the heating resistance type flow sensor (10) via the power terminal (16a) as a trigger. A type flow sensor (10) can be formed. Thereby, the self-diagnosis terminal (16e) can be made unnecessary. For this reason, cost reduction and size reduction can be achieved.

請求項5に記載のように、選択手段制御回路(51)は、パワーオンリセット信号が入力されると、第1期間(t1)の状態に2つの選択手段(24,33)を制御し、第1期間(t1)が終了すると第1期間(t1)に連続して第2期間(t2)の状態に2つの選択手段(24,33)を制御すると良い。   As described in claim 5, when the power-on reset signal is input, the selection means control circuit (51) controls the two selection means (24, 33) in the state of the first period (t1), When the first period (t1) ends, the two selection means (24, 33) may be controlled to be in the second period (t2) after the first period (t1).

これによれば、先にヒータ抵抗(11)を発熱させない第1期間(t1)とするので、ヒータ抵抗(11)を少なからず発熱させる第2期間(t2)を先にする構成に較べて、自己診断時間を短縮することができる。   According to this, since the first period (t1) in which the heater resistor (11) does not generate heat first is set, compared to the configuration in which the second period (t2) in which the heater resistor (11) generates heat does not decrease, first. Self-diagnosis time can be shortened.

請求項6に記載のように、自己診断用抵抗(32u,32d)が、第1流量検出用抵抗(30u,30d)及び第2流量検出用抵抗(31u,31d)よりもヒータ抵抗(11)に対して遠い位置に形成された構成とすると良い。それ以外にも、請求項7に記載のように、自己診断用抵抗(32u,32d)が、第1流量検出用抵抗(30u,30d)と第2流量検出用抵抗(31u,31d)の間に形成された構成や、請求項8に記載のように、自己診断用抵抗(32u,32d)が、第1流量検出用抵抗(30u,30d)及び第2流量検出用抵抗(31u,31d)よりもヒータ抵抗(11)に対して近い位置に形成された構成とすることもできる。   As described in claim 6, the self-diagnosis resistors (32u, 32d) are more resistant to the heater resistance (11) than the first flow rate detection resistors (30u, 30d) and the second flow rate detection resistors (31u, 31d). It is good to set it as the structure formed in the position far from. In addition, as described in claim 7, the self-diagnosis resistor (32u, 32d) is provided between the first flow rate detection resistor (30u, 30d) and the second flow rate detection resistor (31u, 31d). Or a self-diagnosis resistor (32u, 32d) comprising a first flow rate detection resistor (30u, 30d) and a second flow rate detection resistor (31u, 31d). It can also be set as the structure formed in the position nearer to heater resistance (11) than.

特に請求項6に記載の構成を採用すると、他の構成に較べて、2つのブリッジ回路(38,39)を構成する抵抗(30u,30d,31u,31d,32u,32d)の形成領域、ひいては発熱抵抗式流量センサ(10)の体格を小型化することができる。また、ヒータ抵抗(11)と、通常動作時(流量検出時)に用いる第1ブリッジ回路(38)を構成する抵抗(30u,30d,31u,31d)との間に、通電により少なからず発熱する自己診断用抵抗(32u,32d)が存在しないため、流量検出の精度を向上することができる。   In particular, when the configuration according to claim 6 is adopted, compared to the other configurations, the formation region of the resistors (30u, 30d, 31u, 31d, 32u, 32d) constituting the two bridge circuits (38, 39), and thus The physique of the heating resistance flow sensor (10) can be reduced in size. Further, the heater resistor (11) and the resistor (30u, 30d, 31u, 31d) constituting the first bridge circuit (38) used during normal operation (flow rate detection) generate a considerable amount of heat due to energization. Since there is no self-diagnosis resistor (32u, 32d), the accuracy of flow rate detection can be improved.

請求項9に記載のように、自己診断用端子(16e)を備え、
自己診断用端子(16e)を介して外部から入力される自己診断指示信号に基づいて、
第1期間(t1)において、ヒータ駆動部(12)によりヒータ抵抗(11)への電力供給が遮断されるとともに、第1選択手段(33)により第1ブリッジ回路(38)が外部出力端子(16b)に接続され、
第2期間(t2)において、ヒータ駆動部(12)によりヒータ抵抗(11)へ電力が供給されるとともに、第1選択手段(33)により第2ブリッジ回路(39)が外部出力端子(16b)に接続される構成を採用することもできる。
As claimed in claim 9, comprising a self-diagnosis terminal (16e),
Based on the self-diagnosis instruction signal input from the outside through the self-diagnosis terminal (16e),
In the first period (t1), the heater drive section (12) cuts off the power supply to the heater resistor (11), and the first selection circuit (33) connects the first bridge circuit (38) to the external output terminal ( 16b),
In the second period (t2), electric power is supplied to the heater resistor (11) by the heater driving section (12), and the second bridge circuit (39) is connected to the external output terminal (16b) by the first selection means (33). It is also possible to adopt a configuration connected to the.

このように、自己診断用端子(16e)から入力される自己診断指示信号に基づいて、ヒータ抵抗(11)への通電状態と、第1選択手段(33)によるブリッジ回路(38,39)の選択とが制御されるようにしても、流体の流通有無に関わらず、擬似的に流量=0の状態と、流量≠0の状態を作ることができる。したがって、それぞれの状態の出力に基づいて、回路の正常・異常を判定することが可能である。   As described above, based on the self-diagnosis instruction signal input from the self-diagnosis terminal (16e), the energization state of the heater resistor (11) and the bridge circuit (38, 39) by the first selection means (33). Even if the selection is controlled, it is possible to create a state where the flow rate = 0 and a state where the flow rate ≠ 0 regardless of whether or not the fluid is flowing. Therefore, it is possible to determine whether the circuit is normal or abnormal based on the output of each state.

次に、請求項10に記載の発熱抵抗式流量センサの自己診断方法は、
請求項1〜9いずれかに記載の発熱抵抗式流量センサ(10)において、第1期間(t1)における外部出力端子(16b)の出力と、第2期間(t2)における外部出力端子(16b)の出力の差分に基づいて、自己診断することを特徴とする。
Next, the self-diagnosis method of the heating resistance type flow sensor according to claim 10 is:
The heating resistance flow sensor (10) according to any one of claims 1 to 9, wherein the output of the external output terminal (16b) in the first period (t1) and the external output terminal (16b) in the second period (t2). The self-diagnosis is performed based on the difference between the outputs.

上記したように、第1期間(t1)では擬似的に流量=0の状態を作り、第2期間(t2)では擬似的に流量≠0の状態を作る。したがって、2つの期間(t1,t2)での出力の差分をとることで、発熱抵抗式流量センサ(10)を構成する回路が正常か異常かを自己診断することができる。   As described above, in the first period (t1), a state where the flow rate = 0 is created in a pseudo manner, and in the second period (t2), a state where the flow rate is not equal to 0 is created. Therefore, by taking the difference between the outputs in the two periods (t1, t2), it is possible to self-diagnose whether the circuit constituting the heating resistance flow sensor (10) is normal or abnormal.

第1実施形態に係る発熱抵抗式流量センサの概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of the heating resistance type flow sensor which concerns on 1st Embodiment. 図2に示す発熱抵抗式流量センサのうちのセンサチップを示し、(a)は平面図、(b)は(a)のIIb−IIb線に沿う断面図である。The sensor chip | tip of the heating resistance type | mold flow sensor shown in FIG. 2 is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing which follows the IIb-IIb line | wire of (a). 図1に示す発熱抵抗式流量センサにおいて、自己診断の手順を示すタイミングチャートである。2 is a timing chart showing a self-diagnosis procedure in the heating resistance flow sensor shown in FIG. 1. 変形例の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of a modification. 第2実施形態に係る発熱抵抗式流量センサの概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of the heating resistance type flow sensor which concerns on 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, common or related elements are given the same reference numerals.

(第1実施形態)
本実施形態に係る発熱抵抗式流量センサは、流体との伝熱を利用して、流体の流量を検出するものであり、例えば車両の内燃機関(図示せず)に吸入される空気流(吸気流)の流量を検出するために吸気管内に突出するように配置される。
(First embodiment)
The heating resistance type flow rate sensor according to the present embodiment detects the flow rate of the fluid by utilizing heat transfer with the fluid. For example, an air flow (intake air) sucked into an internal combustion engine (not shown) of the vehicle. In order to detect the flow rate of the flow).

また、発熱抵抗式流量センサは、流量検出のために吸気流の一部を取り込んで通過させるための検出流路(図示せず)を自身の内部に有するとともに、この検出流路に配置されて通電により発熱するヒータ抵抗を備えている。そして、ヒータ抵抗の発熱により検出流路における吸気流の流れ方向に温度分布を形成し、この温度分布に基づいて吸気量を示す信号を、外部出力端子から出力する。   In addition, the heating resistance type flow sensor has a detection flow path (not shown) for taking a part of the intake air flow for detecting the flow rate, and disposed in the detection flow path. A heater resistor that generates heat when energized is provided. Then, a temperature distribution is formed in the flow direction of the intake air flow in the detection flow path due to the heat generated by the heater resistance, and a signal indicating the intake air amount is output from the external output terminal based on this temperature distribution.

そして、発熱抵抗式流量センサから出力される信号は、例えば内燃機関を制御するための電子制御装置(ECU)に入力され、ECUは、この信号に基づいて吸気量を把握するとともに、吸気量に基づく燃料噴射制御等の各種の制御処理を実行する。   Then, a signal output from the heating resistance type flow sensor is input to, for example, an electronic control unit (ECU) for controlling the internal combustion engine, and the ECU grasps the intake air amount based on this signal and determines the intake air amount. Various control processes, such as fuel injection control based on it, are performed.

図1に示すように、発熱抵抗式流量センサ10は、ヒータ抵抗11、該ヒータ抵抗11の駆動を制御するヒータ駆動部12、温度分布に基づき流量に応じた信号を出力するセンサ部13、センサ部13から出力される信号に各種の処理を施して出力する信号処理回路部14、所定のタイミングにおいてヒータ駆動部12及びセンサ部13を自己診断モードに切り替える自己診断回路部15を備えている。なお、自己診断回路部15が、特許請求の範囲に記載の自己診断手段に相当する。   As shown in FIG. 1, a heating resistance type flow sensor 10 includes a heater resistor 11, a heater drive unit 12 that controls driving of the heater resistor 11, a sensor unit 13 that outputs a signal corresponding to the flow rate based on a temperature distribution, and a sensor. The signal processing circuit unit 14 performs various processes on the signal output from the unit 13 and outputs the signal. The self-diagnosis circuit unit 15 switches the heater driving unit 12 and the sensor unit 13 to the self-diagnosis mode at a predetermined timing. The self-diagnosis circuit unit 15 corresponds to the self-diagnosis means described in the claims.

ヒータ抵抗11は、通電により発熱する抵抗体である。このヒータ抵抗11は、図2(a),(b)に示すように、シリコンなどの基板60(以下、センサチップ60と示す)に形成されたメンブレン61に設けられている。本実施形態では、図2(a)に示すように平面長方形のセンサチップ60を採用しており、センサチップ60の短手方向(以下、単に短手方向と示す)が流体の流れに沿う方向となっている。メンブレン61は、センサチップ60の長手方向(以下、単に長手方向と示す)において一端側に形成されている。また、ヒータ抵抗11は、平面矩形状のメンブレン61において、短手方向における中心位置に長手方向に延びて配置されている。   The heater resistor 11 is a resistor that generates heat when energized. As shown in FIGS. 2A and 2B, the heater resistor 11 is provided on a membrane 61 formed on a substrate 60 (hereinafter referred to as a sensor chip 60) such as silicon. In the present embodiment, a flat rectangular sensor chip 60 is employed as shown in FIG. 2A, and the short direction of the sensor chip 60 (hereinafter simply referred to as the short direction) follows the flow of the fluid. It has become. The membrane 61 is formed on one end side in the longitudinal direction of the sensor chip 60 (hereinafter simply referred to as the longitudinal direction). In addition, the heater resistor 11 is disposed in the planar rectangular membrane 61 so as to extend in the longitudinal direction at the center position in the lateral direction.

ヒータ駆動部12は、流量に応じてヒータ抵抗11を発熱させ、ヒータ抵抗11の温度が流体の温度よりも一定の温度だけ高い基準温度になるように、制御する回路である。本実施形態では、このヒータ駆動部12が、傍熱抵抗20、第1固定抵抗21a,21b、吸気温度計測抵抗22、第2固定抵抗23、スイッチ24、アンプ25、ヒータ抵抗駆動用トランジスタ26を有している。そして、傍熱抵抗20と温度計測抵抗22との温度差が一定になるように、ヒータ抵抗11の通電状態を制御する。   The heater driving unit 12 is a circuit that controls the heater resistance 11 to generate heat according to the flow rate so that the temperature of the heater resistance 11 becomes a reference temperature that is higher than the fluid temperature by a certain temperature. In the present embodiment, the heater driving unit 12 includes an indirectly heated resistor 20, first fixed resistors 21a and 21b, an intake air temperature measuring resistor 22, a second fixed resistor 23, a switch 24, an amplifier 25, and a heater resistor driving transistor 26. Have. Then, the energization state of the heater resistor 11 is controlled so that the temperature difference between the indirectly heated resistor 20 and the temperature measuring resistor 22 becomes constant.

なお、吸気温度計測抵抗22が、特許請求の範囲に記載の流体温度計測抵抗に相当する。また、スイッチ24が、特許請求の範囲に記載の第2選択手段に相当する。また、アンプ25が、特許請求の範囲に記載の第2差動増幅器に相当する。   The intake air temperature measurement resistor 22 corresponds to the fluid temperature measurement resistor described in the claims. The switch 24 corresponds to a second selection unit described in the claims. The amplifier 25 corresponds to a second differential amplifier described in the claims.

傍熱抵抗20は、ヒータ抵抗11の熱が、後述するセンサチップ60のメンブレン61の部分を介して伝達され、この熱を受けて抵抗値が変化する抵抗体である。一方、吸気温度計測抵抗22は、周囲の温度(流体の温度)によって抵抗値が変化する抵抗体である。これら傍熱抵抗20,吸気温度計測抵抗22と、固定抵抗21a,21b,23は、ヒータ抵抗11と同じセンサチップ60に形成されている。傍熱抵抗20もメンブレン61においてヒータ抵抗11の近傍に形成されており、ヒータ抵抗11を短手方向において挟むように、平面略コの字状となっている。吸気温度計測抵抗22は、ヒータ抵抗11の熱の影響を受けず、且つ、ヒータ抵抗11と同じ流体の条件となるように、センサチップ60のメンブレン61を除く部分(メンブレン61と熱的に分離された厚肉の部分)であって、短手方向においてメンブレン61よりも流体の上流側且つ長手方向においてヒータ抵抗11とほぼ同じ位置に形成されている。固定抵抗21a,21b,23は、センサチップ60のメンブレン61を除く厚肉部分であって、長手方向においてメンブレン61から離れた位置に形成されている。   The indirectly heated resistor 20 is a resistor whose resistance value is changed by the heat of the heater resistor 11 being transmitted through a membrane 61 portion of the sensor chip 60 described later. On the other hand, the intake air temperature measurement resistor 22 is a resistor whose resistance value varies depending on the ambient temperature (fluid temperature). These side heat resistance 20, intake temperature measurement resistance 22, and fixed resistances 21 a, 21 b, and 23 are formed on the same sensor chip 60 as the heater resistance 11. The side heat resistor 20 is also formed in the membrane 61 in the vicinity of the heater resistor 11 and has a substantially U-shaped plane so as to sandwich the heater resistor 11 in the short direction. The intake air temperature measurement resistor 22 is not affected by the heat of the heater resistor 11 and is part of the sensor chip 60 excluding the membrane 61 (thermally separated from the membrane 61) so as to be in the same fluid condition as the heater resistor 11. And is formed at substantially the same position as the heater resistor 11 in the longitudinal direction and upstream of the membrane 61 in the short direction. The fixed resistors 21a, 21b, and 23 are thick portions excluding the membrane 61 of the sensor chip 60, and are formed at positions away from the membrane 61 in the longitudinal direction.

本実施形態では、傍熱抵抗20及び吸気温度計測抵抗22が、いずれも正の温度係数を有している。また、傍熱抵抗20と第1固定抵抗21a,21bは、傍熱抵抗20を低電位側(グランド電位側)、直列接続された2つの第1固定抵抗21a,21bを高電位側(内部定電位Vr側)として直列に接続されている。なお、2つの第1固定抵抗21a,21bは、第1固定抵抗21aが傍熱抵抗20側となっている。一方、吸気温度計測抵抗22と第2固定抵抗23は、吸気温度計測抵抗22を低電位側(グランド電位側)、第2固定抵抗23を高電位側(内部定電位Vr側)として直列に接続されている。そして、これらによりブリッジ回路27が構成されている。このブリッジ回路27が、特許請求の範囲に記載の第3ブリッジ回路に相当する。   In the present embodiment, the side heat resistance 20 and the intake air temperature measurement resistance 22 both have a positive temperature coefficient. In addition, the indirectly heated resistor 20 and the first fixed resistors 21a and 21b include the indirectly heated resistor 20 on the low potential side (ground potential side) and the two first fixed resistors 21a and 21b connected in series on the high potential side (internally constant). Are connected in series as the potential Vr side). The two first fixed resistors 21a and 21b are such that the first fixed resistor 21a is on the side heat resistor 20 side. On the other hand, the intake temperature measuring resistor 22 and the second fixed resistor 23 are connected in series with the intake temperature measuring resistor 22 as a low potential side (ground potential side) and the second fixed resistor 23 as a high potential side (internal constant potential Vr side). Has been. These constitute the bridge circuit 27. The bridge circuit 27 corresponds to a third bridge circuit described in the claims.

ブリッジ回路27における、傍熱抵抗20と第1固定抵抗21aの接続点28aはスイッチ24の端子24aに接続され、第1固定抵抗21a,21bの接続点28bはスイッチ24の端子24bに接続されている。そして、端子24a,24b(接続点28a,28b)のいずれかが、アンプ25の反転入力端に接続されるようになっている。一方、温度計測抵抗22と第2固定抵抗23の接続点29は、アンプ25の非反転入力端に直接的に接続されている。   In the bridge circuit 27, the connection point 28a between the indirectly heated resistor 20 and the first fixed resistor 21a is connected to the terminal 24a of the switch 24, and the connection point 28b of the first fixed resistors 21a and 21b is connected to the terminal 24b of the switch 24. Yes. One of the terminals 24 a and 24 b (connection points 28 a and 28 b) is connected to the inverting input terminal of the amplifier 25. On the other hand, the connection point 29 between the temperature measurement resistor 22 and the second fixed resistor 23 is directly connected to the non-inverting input terminal of the amplifier 25.

スイッチ24は、通常動作時(流量測定時)には、端子24a(接続点28a)とアンプ25の反転入力端を接続する。また、後述する自己診断時には、第1期間(t1)において、端子24b(接続点28b)とアンプ25の反転入力端を接続し、第2期間(t2)において、端子24a(接続点28a)とアンプ25の反転入力端を接続する。   The switch 24 connects the terminal 24 a (connection point 28 a) and the inverting input terminal of the amplifier 25 during normal operation (flow rate measurement). In the self-diagnosis described later, the terminal 24b (connection point 28b) and the inverting input terminal of the amplifier 25 are connected in the first period (t1), and the terminal 24a (connection point 28a) is connected in the second period (t2). The inverting input terminal of the amplifier 25 is connected.

アンプ25は、反転入力端に入力される電位V1と非反転入力端に入力される電位V2の差(V2−V1)を増幅して出力する(差動増幅する)ものである。このアンプ25には、図示しない位相補償用コンデンサが内蔵されている。   The amplifier 25 amplifies and outputs (differential amplifies) the difference (V2−V1) between the potential V1 input to the inverting input terminal and the potential V2 input to the non-inverting input terminal. The amplifier 25 includes a phase compensation capacitor (not shown).

トランジスタ26は、アンプ25の出力に応じて駆動制御されることで、電源電圧Vccからヒータ抵抗11に電流を流す役割を果たすものである。このトランジスタ26は、アンプ25の出力に応じた大きさの電流を流す。すなわち、ヒータ抵抗11は、トランジスタ26によって流される電流の大きさに応じて発熱する。   The transistor 26 is driven and controlled in accordance with the output of the amplifier 25, and thereby plays a role of flowing a current from the power supply voltage Vcc to the heater resistor 11. The transistor 26 passes a current having a magnitude corresponding to the output of the amplifier 25. In other words, the heater resistor 11 generates heat in accordance with the magnitude of the current passed by the transistor 26.

本実施形態では、トランジスタ26として、npn型のバイポーラトランジスタを採用しており、ベースがアンプ25の出力端と接続され、エミッタがヒータ抵抗11と接続され、コレクタが電源端子16aと接続されている。このトランジスタ26は、上記した電位V2が電位V1よりも大きいとき(V2>V1)に、アンプ25の出力(ベース電位)に応じた大きさの電流を流す。   In this embodiment, an npn-type bipolar transistor is employed as the transistor 26, the base is connected to the output terminal of the amplifier 25, the emitter is connected to the heater resistor 11, and the collector is connected to the power supply terminal 16a. . The transistor 26 passes a current having a magnitude corresponding to the output (base potential) of the amplifier 25 when the potential V2 is higher than the potential V1 (V2> V1).

なお、傍熱抵抗20の抵抗値Ri、吸気温度計測抵抗22の抵抗値Rk、固定抵抗21a,21bの抵抗値R1a,R1b、固定抵抗23の抵抗値R2は、無通電状態(同一温度)でRk>Ri、後述する第1期間t1においてV1>V2、第2期間t2において切替直後に少なくともV2>V1となるように設定されている。   The resistance value Ri of the indirectly heated resistor 20, the resistance value Rk of the intake air temperature measuring resistor 22, the resistance values R1a and R1b of the fixed resistors 21a and 21b, and the resistance value R2 of the fixed resistor 23 are in a non-energized state (same temperature). Rk> Ri, V1> V2 in a first period t1, which will be described later, and at least V2> V1 immediately after switching in a second period t2.

以上の構成により、ヒータ駆動部12は、ヒータ抵抗11の温度を流体の温度よりも一定の温度だけ高い基準温度に制御する。すなわち、通常動作時において、ヒータ抵抗11の温度が基準温度よりも下がると、傍熱抵抗20の温度も下がって傍熱抵抗20の抵抗値Riが低下し、接続点28a,29間の電位差の正負が逆転してアンプ25から信号の出力が始まる。これにより、トランジスタ26が作動してヒータ抵抗11への通電が行われ、ヒータ抵抗11の温度とともに傍熱抵抗20の温度も上がって傍熱抵抗20の抵抗値Riが上昇する。   With the above configuration, the heater driving unit 12 controls the temperature of the heater resistor 11 to a reference temperature that is higher than the fluid temperature by a certain temperature. In other words, during normal operation, when the temperature of the heater resistor 11 falls below the reference temperature, the temperature of the indirectly heated resistor 20 also decreases and the resistance value Ri of the indirectly heated resistor 20 decreases, and the potential difference between the connection points 28a and 29 is reduced. The output of the signal starts from the amplifier 25 with the polarity reversed. As a result, the transistor 26 is actuated to energize the heater resistor 11, the temperature of the side heat resistor 20 increases with the temperature of the heater resistor 11, and the resistance value Ri of the side heat resistor 20 increases.

この結果、接続点28a,29間の電位差の正負が再度逆転してアンプ25から信号の出力が止まり、トランジスタ26が作動を停止してヒータ抵抗11への通電が止まる。そして、ヒータ抵抗11の温度が、再度、基準温度よりも低下すると、同様の動作が繰り返される。   As a result, the sign of the potential difference between the connection points 28a and 29 is reversed again, the output of the signal from the amplifier 25 is stopped, the transistor 26 stops operating, and the energization to the heater resistor 11 is stopped. Then, when the temperature of the heater resistor 11 decreases again below the reference temperature, the same operation is repeated.

次に、センサ部13は、ヒータ抵抗11の上流側と下流側に配置された抵抗を直列接続してなる3つのハーフブリッジ30,31,32、スイッチ33、アンプ34を有している。なお、ハーフブリッジ30が、特許請求の範囲に記載の第1流量検出用抵抗対、ハーフブリッジ31が、特許請求の範囲に記載の第2流量検出用抵抗対、ハーフブリッジ32が、特許請求の範囲に記載の第3流量検出量抵抗対に相当する。また、スイッチ33が、特許請求の範囲に記載の第1選択手段に相当する。また、アンプ34が、特許請求の範囲に記載の第1差動増幅器に相当する。   Next, the sensor unit 13 includes three half bridges 30, 31, 32, a switch 33, and an amplifier 34 formed by connecting resistors arranged on the upstream side and the downstream side of the heater resistor 11 in series. The half bridge 30 is a first flow rate detection resistor pair, the half bridge 31 is a second flow rate detection resistor pair, and the half bridge 32 is a claim. This corresponds to the third flow rate detection amount resistance pair described in the range. The switch 33 corresponds to the first selection means described in the claims. The amplifier 34 corresponds to a first differential amplifier described in the claims.

ハーフブリッジ30は、ヒータ抵抗11の上流側と下流側とで等距離に配置された第1上流側流量検出用抵抗30uと第1下流側流量検出用抵抗30dを、直列接続してなる。本実施形態では、第1上流側流量検出用抵抗30uを低電位側(グランド電位側)として、2つの抵抗30u,30dが直列接続されている。なお、これら抵抗(30u,30d)が、特許請求の範囲に記載の第1流量検出用抵抗に相当する。   The half bridge 30 is formed by connecting in series a first upstream flow rate detection resistor 30u and a first downstream flow rate detection resistor 30d that are arranged at an equal distance between the upstream side and the downstream side of the heater resistor 11. In the present embodiment, two resistors 30u and 30d are connected in series with the first upstream flow rate detection resistor 30u as a low potential side (ground potential side). These resistors (30u, 30d) correspond to the first flow rate detecting resistor described in the claims.

ハーフブリッジ31は、上記抵抗(30u,30d)とは異なる距離であってヒータ抵抗11の上流側と下流側とで等距離に配置された第2上流側流量検出用抵抗31uと第2下流側流量検出用抵抗31dを、直列接続してなる。本実施形態では、第2下流側流量用検出抵抗31dを低電位側(グランド電位側)として、2つの抵抗31u,31dが直列接続されている。なお、これら抵抗(31u,31d)が、特許請求の範囲に記載の第2流量検出用抵抗に相当する。   The half bridge 31 has a second upstream flow rate detection resistor 31u and a second downstream side that are different from the resistances (30u, 30d) and are arranged at an equal distance between the upstream side and the downstream side of the heater resistor 11. A flow rate detection resistor 31d is connected in series. In the present embodiment, two resistors 31u and 31d are connected in series with the second downstream flow rate detection resistor 31d as a low potential side (ground potential side). These resistors (31u, 31d) correspond to a second flow rate detecting resistor described in the claims.

一方、ハーフブリッジ32は、上記抵抗30u,30d,31u,31dとは異なる距離であってヒータ抵抗11の上流側と下流側とで互いに異なる距離に配置された上流側自己診断用抵抗32uと下流側自己診断用抵抗32dを、直列接続してなる。本実施形態では、上流側自己診断用抵抗32uを低電位側(グランド電位側)として、2つの抵抗32u,32dが直列接続されている。なお、これら抵抗(32u,32d)が、特許請求の範囲に記載の自己診断用抵抗に相当する。   On the other hand, the half bridge 32 has a different distance from the resistors 30u, 30d, 31u, 31d, and an upstream self-diagnosis resistor 32u and a downstream disposed at different distances on the upstream side and the downstream side of the heater resistor 11. A side self-diagnosis resistor 32d is connected in series. In the present embodiment, two resistors 32u and 32d are connected in series with the upstream self-diagnosis resistor 32u as a low potential side (ground potential side). These resistors (32u, 32d) correspond to the self-diagnosis resistors described in the claims.

これらハーフブリッジ回路30,31,32において、ハーフブリッジ回路30を構成する第1流量検出用抵抗30u,30dの接続点35は、アンプ34の反転入力端に接続されている。一方、ハーフブリッジ回路31を構成する第2流量検出用抵抗31u,31dの接続点36がスイッチ33の端子33aに接続され、ハーフブリッジ回路32を構成する自己診断用抵抗32u,32dの接続点37がスイッチ33の端子33bに接続されている。そして、端子33a,33b(接続点36,37)のいずれかが、アンプ41の非反転入力端に接続されるようになっている。   In these half bridge circuits 30, 31, and 32, a connection point 35 of the first flow rate detection resistors 30 u and 30 d constituting the half bridge circuit 30 is connected to the inverting input terminal of the amplifier 34. On the other hand, the connection point 36 of the second flow rate detection resistors 31u and 31d constituting the half-bridge circuit 31 is connected to the terminal 33a of the switch 33, and the connection point 37 of the self-diagnosis resistors 32u and 32d constituting the half-bridge circuit 32. Is connected to the terminal 33 b of the switch 33. One of the terminals 33 a and 33 b (connection points 36 and 37) is connected to the non-inverting input terminal of the amplifier 41.

各抵抗30u,30d,31u,31d,32u,32dは、同じ材料を用いて同じパターン形状で形成されている。すなわち、いずれも同じ温度係数を有するとともに、同じ温度で同じ抵抗値を示す。また、電源端子16aに電源が投入されると、内部電源Vrから電力の供給を受けて通電状態となる。本実施形態では、正の温度係数を有している。また、各抵抗30u,30d,31u,31d,32u,32dは、ヒータ抵抗11と同じセンサチップ60のメンブレン61に形成されており、上流側から下流側に向かって、図2(a)に示すように、上流側抵抗32u,31u,30u、下流側抵抗30d,31d,32dの順に設けられている。   Each resistor 30u, 30d, 31u, 31d, 32u, 32d is formed in the same pattern shape using the same material. That is, both have the same temperature coefficient and the same resistance value at the same temperature. When the power supply terminal 16a is turned on, it is energized by receiving power from the internal power supply Vr. In this embodiment, it has a positive temperature coefficient. The resistors 30u, 30d, 31u, 31d, 32u, and 32d are formed on the membrane 61 of the same sensor chip 60 as the heater resistor 11, and are shown in FIG. 2A from the upstream side toward the downstream side. Thus, the upstream resistors 32u, 31u, 30u and the downstream resistors 30d, 31d, 32d are provided in this order.

すなわち、センサ部13を構成する抵抗30u,30d,31u,31d,32u,32dにおいて、ハーフブリッジ32を構成する自己診断用抵抗32u,32dが、ヒータ抵抗11から一番遠い位置に設けられている。また、図2(a)に示すように、自己診断用抵抗32u,32dは、上流側自己診断用抵抗32uのほうが、下流側自己診断用抵抗32dよりもヒータ抵抗11から遠い位置に設けられている。このように、自己診断用抵抗32u,32dは、ヒータ抵抗11からの距離が互いに異なり、ヒータ抵抗11が発熱したときの温度が互いに異なるようになっている。   That is, in the resistors 30u, 30d, 31u, 31d, 32u, and 32d that constitute the sensor unit 13, the self-diagnosis resistors 32u and 32d that constitute the half bridge 32 are provided at positions farthest from the heater resistor 11. . As shown in FIG. 2A, the self-diagnosis resistors 32u and 32d are provided such that the upstream self-diagnosis resistor 32u is located farther from the heater resistor 11 than the downstream self-diagnosis resistor 32d. Yes. As described above, the self-diagnosis resistors 32u and 32d are different in distance from the heater resistor 11 and different in temperature when the heater resistor 11 generates heat.

スイッチ33は、通常動作時(流量測定時)には、端子33a(接続点36)とアンプ41の非反転入力端を接続し、自己診断時には、後述する第1期間t1において、端子33a(接続点36)とアンプ41の非反転入力端を接続し、第2期間t2において、端子33b(接続点37)とアンプ41の非反転入力端を接続する。   The switch 33 connects the terminal 33a (connection point 36) and the non-inverting input terminal of the amplifier 41 during normal operation (when measuring the flow rate), and during self-diagnosis, the terminal 33a (connection) The point 36) is connected to the non-inverting input terminal of the amplifier 41, and the terminal 33b (connection point 37) is connected to the non-inverting input terminal of the amplifier 41 in the second period t2.

すなわち、通常動作時と自己診断時の第1期間t1においては、ハーフブリッジ回路30,31が並列接続されてなるブリッジ回路38を用い、自己診断時の第2期間t2においては、ハーフブリッジ回路30,32が並列接続されてなるブリッジ回路39を用いるようになっている。なお、ブリッジ回路38が、特許請求の範囲に記載の第1ブリッジ回路、ブリッジ回路39が、特許請求の範囲に記載の第2ブリッジ回路に相当する。   That is, in the first period t1 during the normal operation and the self-diagnosis, the bridge circuit 38 in which the half-bridge circuits 30 and 31 are connected in parallel is used, and in the second period t2 during the self-diagnosis, the half-bridge circuit 30 is used. , 32 are connected in parallel. The bridge circuit 38 corresponds to the first bridge circuit described in the claims, and the bridge circuit 39 corresponds to the second bridge circuit described in the claims.

アンプ34は、反転入力端に入力される電位V3と非反転入力端に入力される電位V4の差(V4−V3)を増幅して出力する(差動増幅する)ものである。   The amplifier 34 amplifies and outputs (differential amplifies) the difference (V4−V3) between the potential V3 input to the inverting input terminal and the potential V4 input to the non-inverting input terminal.

以上の構成により、センサ部13は、吸気量に応じた電圧値を出力する。ヒータ駆動部12により基準温度に制御されているヒータ抵抗12によって、メンブレン61上には、吸気量に応じた温度分布が吸気流の流れ方向に形成される。そして、上流側抵抗30u,31u,32u及び下流側抵抗30d,31d,32dの抵抗値は、温度分布に応じた数値(つまり、吸気量に応じた数値)となる。   With the above configuration, the sensor unit 13 outputs a voltage value corresponding to the intake air amount. A temperature distribution corresponding to the intake air amount is formed on the membrane 61 in the flow direction of the intake air flow by the heater resistor 12 controlled to the reference temperature by the heater driving unit 12. The resistance values of the upstream resistances 30u, 31u, and 32u and the downstream resistances 30d, 31d, and 32d are numerical values corresponding to the temperature distribution (that is, numerical values corresponding to the intake air amount).

このため、例えば、吸気量が増加して温度分布が下流側に偏ると、ヒータ抵抗11の上流側では温度が下がって上流側抵抗30u,31u,32uの抵抗値が低下し、ヒータ抵抗11の下流側では温度が上がって下流側抵抗30d,31d,32dの抵抗値が上昇する。   For this reason, for example, when the intake air amount increases and the temperature distribution is biased toward the downstream side, the temperature decreases on the upstream side of the heater resistor 11 and the resistance values of the upstream resistors 30u, 31u, 32u decrease, and the heater resistor 11 On the downstream side, the temperature rises and the resistance values of the downstream resistors 30d, 31d, and 32d increase.

この結果、接続点35,36間の電位差が変化するので、センサ部13(ブリッジ回路38)は、接続点35,36間の電位差を、吸気量に応じた電圧値として出力することができる。すなわち、センサ部13は、吸気量の変化に伴う上流側流量検出用抵抗30u,31u及び下流側流量検出用抵抗30d,31dの抵抗値変化を、ブリッジ回路38の電圧値として出力することができる。   As a result, the potential difference between the connection points 35 and 36 changes, so that the sensor unit 13 (bridge circuit 38) can output the potential difference between the connection points 35 and 36 as a voltage value corresponding to the intake air amount. That is, the sensor unit 13 can output the resistance value changes of the upstream flow rate detection resistors 30u and 31u and the downstream flow rate detection resistors 30d and 31d as the intake air amount changes as the voltage value of the bridge circuit 38. .

次に、信号処理回路部14は、センサ部13から出力される信号をデジタル値に変換するA/D変換器40、デジタル化された電圧値に各種の演算処理を施すDSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)41、DSP41から出力されるデジタル値をアナログ値に変換して外部出力端子(Vout)16bに出力するD/A変換器42、DSP41による演算処理に必要な各種の数値等を記憶するメモリ43等を有する。例えばメモリ43には、発熱抵抗式流量センサ10(センサ部13)の感度やオフセットの調整値、出荷時の特性値などが記憶されている。   Next, the signal processing circuit unit 14 includes an A / D converter 40 that converts a signal output from the sensor unit 13 into a digital value, and a DSP (digital signal signal processor) that performs various arithmetic processes on the digitized voltage value. Processor) 41, a D / A converter 42 that converts a digital value output from the DSP 41 into an analog value and outputs the analog value to an external output terminal (Vout) 16b, a memory that stores various numerical values necessary for arithmetic processing by the DSP 41 43 etc. For example, the memory 43 stores the sensitivity of the heating resistor type flow sensor 10 (sensor unit 13), the offset adjustment value, the characteristic value at the time of shipment, and the like.

なお、本実施形態では、DSP41から出力されるデジタル値をアナログ値に変換して外部出力端子16bに出力する例を示すが、D/A変換器42に代えて、デジタル値をパルス信号の周波数に変換して出力するD/F変換器を採用することもできる。また、デジタル値をそのまま出力することもできる。   In this embodiment, an example in which a digital value output from the DSP 41 is converted into an analog value and output to the external output terminal 16b is shown. However, instead of the D / A converter 42, the digital value is converted to the frequency of the pulse signal. It is also possible to employ a D / F converter that converts the signal into an output. Also, digital values can be output as they are.

自己診断回路部15は、パワーオンリセット回路50と、スイッチ制御回路51を有する。このスイッチ制御回路51が、特許請求の範囲に記載の選択手段制御回路に相当する。   The self-diagnosis circuit unit 15 includes a power-on reset circuit 50 and a switch control circuit 51. The switch control circuit 51 corresponds to the selection means control circuit described in the claims.

パワーオンリセット回路50は、イグニッションキーがオンされて、発熱抵抗式流量センサ10の電源端子16aに電源Vccが投入される度にパワーオンリセット信号を出力し、発熱抵抗式流量センサ10を構成する各回路を初期化する。このため、発熱抵抗式流量センサ10を構成する各回路は、パワーオンリセット信号により初期化された後、動作を開始する。   The power-on reset circuit 50 outputs a power-on reset signal each time the ignition key is turned on and the power supply Vcc is turned on to the power supply terminal 16 a of the heating resistance flow sensor 10, thereby configuring the heating resistance flow sensor 10. Initialize each circuit. For this reason, each circuit constituting the heating resistance flow sensor 10 is initialized by the power-on reset signal and then starts operating.

スイッチ制御回路51は、パワーオンリセット信号をトリガとし、所定の第1期間t1において、スイッチ24を端子24b(接続点28b)に接続させ、スイッチ33を端子33a(接続点36)に接続させるように、スイッチ24,34の動作を制御する。また、第1期間t1とは異なる所定の第2期間t2において、スイッチ24を端子24a(接続点28a)に接続させ、スイッチ33を端子33b(接続点37)に接続させるように、スイッチ24,34の動作を制御する。本実施形態では、パワーオンリセット信号により初期化された後の動作開始から所定の期間を第1期間t1とし、第1期間t1の終了後、引き続き第2期間t2とする。   The switch control circuit 51 uses the power-on reset signal as a trigger to connect the switch 24 to the terminal 24b (connection point 28b) and connect the switch 33 to the terminal 33a (connection point 36) in a predetermined first period t1. In addition, the operation of the switches 24 and 34 is controlled. Further, in a predetermined second period t2 different from the first period t1, the switches 24, 24 are connected so that the switch 24 is connected to the terminal 24a (connection point 28a) and the switch 33 is connected to the terminal 33b (connection point 37). 34 is controlled. In the present embodiment, the predetermined period from the start of the operation after being initialized by the power-on reset signal is defined as the first period t1, and after the end of the first period t1, the second period t2 is continued.

なお、スイッチ24、アンプ25、トランジスタ26、スイッチ33、アンプ34、A/D変換器40、DSP41、D/A変換器42、メモリ43、パワーオンリセット回路50、スイッチ制御回路51、電源端子16a、外部出力端子16b、ROM端子16c、グランド端子16d等は、ヒータ抵抗11などの各種の抵抗が設けられるセンサチップ60とは別の回路チップ70に搭載され、ヒータ抵抗11などの各種の抵抗とボンディングワイヤ(図示せず)などにより電気的に接続されている。   Note that the switch 24, the amplifier 25, the transistor 26, the switch 33, the amplifier 34, the A / D converter 40, the DSP 41, the D / A converter 42, the memory 43, the power-on reset circuit 50, the switch control circuit 51, and the power supply terminal 16a. The external output terminal 16b, the ROM terminal 16c, the ground terminal 16d, and the like are mounted on a circuit chip 70 different from the sensor chip 60 provided with various resistors such as the heater resistor 11, and various resistors such as the heater resistor 11 are provided. They are electrically connected by bonding wires (not shown) or the like.

次に、上記した発熱抵抗式流量センサ10における自己診断方法を、図3を用いて説明する。   Next, a self-diagnosis method in the heating resistance flow sensor 10 will be described with reference to FIG.

図3に示すように、イグニッションキーがオンされ、発熱抵抗式流量センサ10の電源端子16aに電源Vccが投入されると、パワーオンリセット回路50がパワーオンリセット信号を出力する。このパワーオンリセット信号により、発熱抵抗式流量センサ10を構成する各回路が初期化され、この初期化の後、動作を開始する。なお、電源端子16aに電源Vccが投入されると内部電源Vrも立ち上がる。   As shown in FIG. 3, when the ignition key is turned on and the power supply Vcc is turned on to the power supply terminal 16a of the heating resistance flow sensor 10, the power-on reset circuit 50 outputs a power-on reset signal. With this power-on reset signal, each circuit constituting the heating resistance flow sensor 10 is initialized, and after this initialization, the operation is started. When the power supply Vcc is turned on to the power supply terminal 16a, the internal power supply Vr also rises.

この初期化後の立ち上がりから所定の期間(第1期間t1)において、スイッチ制御回路51は、スイッチ24を端子24b(接続点28b)に接続させ、スイッチ33を端子33a(接続点36)に接続させる。   In a predetermined period (first period t1) after the initialization, the switch control circuit 51 connects the switch 24 to the terminal 24b (connection point 28b) and connects the switch 33 to the terminal 33a (connection point 36). Let

接続点28bをアンプ25の反転入力端に接続させると、上記したブリッジ回路27を構成する各抵抗20,21a,21b,22,23の抵抗値の関係から、アンプ25の反転入力端の電位V1が、非反転入力端の電位V2よりも大きくなる(V1>V2)。したがって、アンプ25から出力されず、トランジスタ26がオフ状態となり、ヒータ抵抗11には電流が流れない。   When the connection point 28b is connected to the inverting input terminal of the amplifier 25, the potential V1 of the inverting input terminal of the amplifier 25 is derived from the relationship between the resistance values of the resistors 20, 21a, 21b, 22, 23 constituting the bridge circuit 27 described above. Becomes higher than the potential V2 of the non-inverting input terminal (V1> V2). Therefore, no output is made from the amplifier 25, the transistor 26 is turned off, and no current flows through the heater resistor 11.

したがって、メンブレン61上の温度は均一になり、アンプ34と接続されたブリッジ回路38を構成する各流量検出用抵抗30u,30d,31u,31dは、全て同じ抵抗値を示す。すなわち、アンプ34の反転入力端の電位V3と、非反転入力端の電位V4との間に電位差が生じない(V3=V4)。このため、エンジンの回転・停止によらず(流体の流通有無によらず)、強制的(擬似的)に流量=0の状態を作り出すことができる。   Accordingly, the temperature on the membrane 61 becomes uniform, and the flow rate detection resistors 30u, 30d, 31u, 31d constituting the bridge circuit 38 connected to the amplifier 34 all have the same resistance value. That is, there is no potential difference between the potential V3 at the inverting input terminal of the amplifier 34 and the potential V4 at the non-inverting input terminal (V3 = V4). For this reason, it is possible to forcibly (pseudo) creating a flow rate = 0 state regardless of whether the engine is rotated or stopped (regardless of whether or not the fluid is flowing).

したがって、第1期間t1の間に外部出力端子16bの出力を測定(図3に示す測定A)することで、流量=0の計測ができる。   Therefore, the flow rate = 0 can be measured by measuring the output of the external output terminal 16b during the first period t1 (measurement A shown in FIG. 3).

次いで、第1期間t1終了後、連続して所定の期間(第2期間t2)において、スイッチ制御回路51は、スイッチ24を端子24a(接続点28a)に接続させ、スイッチ33を端子33b(接続点37)に接続させる。   Next, after the first period t1, the switch control circuit 51 connects the switch 24 to the terminal 24a (connection point 28a) and the switch 33 to the terminal 33b (connection) in a predetermined period (second period t2). Connect to point 37).

接続点28aをアンプ25の反転入力端に接続させると、上記したブリッジ回路27を構成する各抵抗20,21a,21b,22,23の抵抗値の関係から、アンプ25の非反転入力端の電位V2が、反転入力端の電位V1よりも大きくなる(V2>V1)。したがって、V1=V2となるまでは、トランジスタ26がオン状態となり、ヒータ抵抗11に電流が流れてヒータ抵抗11が発熱する。   When the connection point 28 a is connected to the inverting input terminal of the amplifier 25, the potential of the non-inverting input terminal of the amplifier 25 is derived from the relationship between the resistance values of the resistors 20, 21 a, 21 b, 22, and 23 constituting the bridge circuit 27. V2 becomes larger than the potential V1 of the inverting input terminal (V2> V1). Accordingly, until V1 = V2, the transistor 26 is turned on, a current flows through the heater resistor 11, and the heater resistor 11 generates heat.

このようにヒータ抵抗11が発熱すると、メンブレン61上の温度はヒータ抵抗11が最大となり、流体の流れ方向に温度勾配が生じる。ここで、上流側自己診断用抵抗32uは、下流側自己診断用抵抗32dよりも、ヒータ抵抗11に対して遠い位置に配置されているため、ヒータ抵抗11から伝わる熱量が下流側自己診断用抵抗32dよりも少なく、これにより下流側自己診断用抵抗32dよりも温度が低くなる。すなわち、上流側自己診断用抵抗32uの抵抗値をRu3、下流側自己診断用抵抗32dの抵抗値をRd3とすると、Ru3<Rd3となる。したがって、アンプ34の反転入力端の電位V3と非反転入力端の電位V4との間に電位差(V4>V3)が生じ、実際に流量ゼロ(エンジン停止)のときでも、擬似的に流量≠0の状態を作り出すことができる。なお、エンジンが動作した場合は、停止時に対して電位差(V4−V3)が必ず大きくなる方向になる。   Thus, when the heater resistor 11 generates heat, the heater resistor 11 has the maximum temperature on the membrane 61, and a temperature gradient is generated in the fluid flow direction. Here, since the upstream side self-diagnosis resistor 32u is disposed at a position farther from the heater resistor 11 than the downstream side self-diagnosis resistor 32d, the amount of heat transmitted from the heater resistor 11 is reduced to the downstream side self-diagnosis resistor. The temperature is lower than 32d, which makes the temperature lower than the downstream self-diagnosis resistor 32d. That is, when the resistance value of the upstream self-diagnosis resistor 32u is Ru3 and the resistance value of the downstream self-diagnosis resistor 32d is Rd3, Ru3 <Rd3. Therefore, a potential difference (V4> V3) is generated between the potential V3 at the inverting input terminal and the potential V4 at the non-inverting input terminal of the amplifier 34, and even when the flow rate is actually zero (engine stop), the flow rate is not equal to 0. Can produce a state of When the engine is operated, the potential difference (V4−V3) is necessarily increased with respect to the stop time.

したがって、第2期間t2の間に外部出力端子16bの出力を測定(図3に示す測定B)することで、流量≠0の計測ができる。   Therefore, by measuring the output of the external output terminal 16b during the second period t2 (measurement B shown in FIG. 3), the flow rate ≠ 0 can be measured.

なお、第2期間t2が終了すると、通常動作(流量検出)となるため、スイッチ制御回路51により、スイッチ24は、第2期間t2同様、端子24a(接続点28a)と接続され、スイッチ33は、端子33a(接続点36)と接続される。   Since the normal operation (flow rate detection) is completed when the second period t2 ends, the switch 24 is connected to the terminal 24a (connection point 28a) by the switch control circuit 51 as in the second period t2, and the switch 33 is , Connected to the terminal 33a (connection point 36).

そして、2つの測定A,Bで得られた出力の差分をとることで、発熱抵抗式流量センサ10の回路が正常か異常かを判断する(自己診断する)ことができる。   Then, by taking the difference between the outputs obtained by the two measurements A and B, it is possible to determine whether the circuit of the heating resistance flow sensor 10 is normal or abnormal (self-diagnosis).

本実施形態では、測定Aの出力は、異常がなければ例えば0V(ボルト)となる。一方、測定Bの出力は、異常が無ければエンジン停止で例えば1V(ボルト)、エンジン回転で例えば3Vとなる。したがって、測定Aの出力(0V)と、エンジン停止時の測定Bの出力(1V)の間に判定閾値を設定し、測定Bの出力から測定Aの出力を引いた値(差分)が上記判定閾値以上の場合には、正常と判定し、判定閾値未満の場合には異常と判定することができる。異常の原因としては、例えばメンブレン61の破損、回路の短絡などが考えられえる。   In the present embodiment, the output of measurement A is, for example, 0 V (volts) if there is no abnormality. On the other hand, the output of measurement B is, for example, 1 V (volts) when the engine is stopped and 3 V when the engine is rotated if there is no abnormality. Therefore, a determination threshold is set between the output of measurement A (0 V) and the output of measurement B when the engine is stopped (1 V), and the value (difference) obtained by subtracting the output of measurement A from the output of measurement B is the above determination. If it is equal to or greater than the threshold, it is determined to be normal, and if it is less than the determination threshold, it can be determined to be abnormal. Possible causes of the abnormality include, for example, damage to the membrane 61 and short circuit.

また、正常な状態で、エンジン回転時の測定Bの出力が取り得る最大の値にマージンを加味して上限側判定閾値を設定し、出力差(測定B−測定A)が該閾値を超える場合にも、異常と判定しても良い。   Also, when the upper limit judgment threshold is set by adding a margin to the maximum value that can be taken by the output of measurement B during engine rotation under normal conditions, and the output difference (measurement B-measurement A) exceeds the threshold Alternatively, it may be determined as abnormal.

なお、本実施形態では、イグニッションキーがオンされた直後に自己診断を行うため、エンジンがアイドリング状態にある。したがって、正常な状態で、アイドリング時(所定の回転数(吸気量))に測定Bの出力にマージンを加味して、上限側判定閾値を設定しても良い。   In this embodiment, since the self-diagnosis is performed immediately after the ignition key is turned on, the engine is in an idling state. Therefore, the upper limit determination threshold value may be set by adding a margin to the output of measurement B during idling (predetermined rotation speed (intake amount)) in a normal state.

このように本実施形態に係る発熱抵抗式流量センサ10及び自己診断方法によれば、エンジンが回転中であっても停止中であっても、すなわち流体が流れていても流れていなくても、自己診断を行うことができる。   Thus, according to the heating resistance type flow sensor 10 and the self-diagnosis method according to the present embodiment, whether the engine is rotating or stopped, that is, whether the fluid is flowing or not flowing, Self-diagnosis can be performed.

また、本実施形態では、電源投入をトリガとし、パワーオンリセット回路50及びスイッチ制御回路51により、電源投入直後に自己診断に必要な第1期間t1の状態と、第2期間t2の状態の、2つの異なる状態を設定することができる。したがって、自己診断開始信号を入力するための自己診断用端子を必要としないので、その分コストを低減することができる。また、発熱抵抗式流量センサ10の体格も小型化することができる。   Further, in the present embodiment, the power-on reset circuit 50 and the switch control circuit 51 are triggered by power-on, and the state of the first period t1 and the state of the second period t2 that are necessary for self-diagnosis immediately after the power-on. Two different states can be set. Therefore, since a self-diagnosis terminal for inputting a self-diagnosis start signal is not required, the cost can be reduced accordingly. Moreover, the physique of the heating resistance type flow sensor 10 can also be reduced in size.

なお、センサ部13を構成する上流側抵抗30u,31u,32uと、下流側抵抗30d,31d,32dにおいて、第1上流側流量検出用抵抗30uと第2上流側流量検出用抵抗31uの間に上流側自己診断用抵抗32uを設け、第1下流側流量検出用抵抗30dと第2下流側流量検出用抵抗31dの間に下流側自己診断用抵抗32dを設ける構成を採用することもできる。また、自己診断用抵抗32u,32dを、流量検出用抵抗30u,30d,31u,31dよりもヒータ抵抗11に対して近い位置に設ける構成も採用することができる。   In the upstream resistances 30u, 31u, and 32u and the downstream resistances 30d, 31d, and 32d that constitute the sensor unit 13, between the first upstream flow rate detection resistor 30u and the second upstream flow rate detection resistor 31u. A configuration in which an upstream self-diagnosis resistor 32u is provided and a downstream self-diagnosis resistor 32d is provided between the first downstream flow rate detection resistor 30d and the second downstream flow rate detection resistor 31d may be employed. A configuration in which the self-diagnosis resistors 32u and 32d are provided at positions closer to the heater resistor 11 than the flow rate detection resistors 30u, 30d, 31u, and 31d may be employed.

しかしながら、本実施形態に示すように、自己診断時のみ用いる自己診断用抵抗32u,32dを、ヒータ抵抗11からもっとも離れた位置に設けると、他の構成に較べて、センサチップ60の体格(流体の流れ方向)を小さくすることができる。また、ヒータ抵抗11と流量検出用抵抗30u,31u,30d,31dとの間に、自己診断用抵抗32u,32dが位置しないため、流量検出に際して自己診断用抵抗32u,32dの発熱による影響が少なく、他の構成に較べて流量検出精度を向上することができる。   However, as shown in the present embodiment, when the self-diagnosis resistors 32u and 32d used only during the self-diagnosis are provided at positions farthest from the heater resistor 11, the physique (fluid) of the sensor chip 60 compared to other configurations. Flow direction) can be reduced. Further, since the self-diagnosis resistors 32u and 32d are not located between the heater resistor 11 and the flow rate detection resistors 30u, 31u, 30d, and 31d, the influence of heat generated by the self-diagnosis resistors 32u and 32d is small when detecting the flow rate. The flow rate detection accuracy can be improved compared to other configurations.

また、パワーオンリセット信号が入力されると、スイッチ制御回路51が、先に第2期間t2となるようにスイッチ24,33を制御し、次いで第1期間t1となるようにスイッチ24,33を制御する構成も採用することができる。   Also, when the power-on reset signal is input, the switch control circuit 51 controls the switches 24 and 33 so that the second period t2 is first, and then switches the switches 24 and 33 so that the first period t1 is reached. A control configuration can also be employed.

しかしながら、本実施形態に示すように、スイッチ制御回路51が、先ずヒータ抵抗11を発熱させない第1期間t1の状態となるようにスイッチ24,33を制御し、第1期間t1が終了すると第1期間t1に連続して第2期間t2の状態となるように2つのスイッチ24,33を制御すると、第2期間t2を先に実施する構成のように基板60の温度が下がる待ち時間が不要であるので、自己診断時間を短縮することができる。   However, as shown in the present embodiment, the switch control circuit 51 first controls the switches 24 and 33 so as to be in the state of the first period t1 in which the heater resistor 11 does not generate heat, and the first period t1 ends. When the two switches 24 and 33 are controlled so as to be in the state of the second period t2 continuously after the period t1, the waiting time for the temperature of the substrate 60 to drop is unnecessary as in the configuration in which the second period t2 is performed first. Therefore, the self-diagnosis time can be shortened.

なお、本実施形態では、パワーオンリセット信号が入力されたあとの動作開始から、第1期間t1,第2期間t2を連続して実行する例を示した。しかしながら、パワーオンリセット信号が入力されたあと所定時間経過してから、第1期間t1,第2期間t2を実行しても良い。また、第1期間t1が終了した後、所定時間経過してから、第2期間t2を実行しても良い。   In the present embodiment, the first period t1 and the second period t2 are continuously executed from the start of operation after the power-on reset signal is input. However, the first period t1 and the second period t2 may be executed after a predetermined time has elapsed after the power-on reset signal is input. Alternatively, the second period t2 may be executed after a predetermined time has elapsed after the first period t1 ends.

(変形例)
本実施形態では、自己診断の第1期間t1において、ヒータ抵抗11に電流が流れない状態を作るために、ヒータ駆動部12のブリッジ回路27を構成する傍熱抵抗20側の固定抵抗を分割して2つの第1固定抵抗21a,21bとし、スイッチ24により、アンプ25の反転入力端に接続される接続点を、第1固定抵抗21a,21b間の接続点28bとする例を示した。しかしながら、例えば図4に示すように、トランジスタ26とヒータ抵抗11の間にスイッチ80を設け、第1期間t1において、スイッチ制御回路51からの指示信号により、該スイッチ80をオフ状態として、ヒータ抵抗11に電流が流れないようにしても良い。この場合、第2期間t2及び通常動作(流量検出)時は、スイッチ80がオンされる。
(Modification)
In the present embodiment, in order to create a state in which no current flows through the heater resistor 11 in the first period t1 of the self-diagnosis, the fixed resistor on the side heat resistor 20 side that constitutes the bridge circuit 27 of the heater drive unit 12 is divided. In this example, two first fixed resistors 21a and 21b are used, and a connection point connected to the inverting input terminal of the amplifier 25 by the switch 24 is a connection point 28b between the first fixed resistors 21a and 21b. However, for example, as shown in FIG. 4, a switch 80 is provided between the transistor 26 and the heater resistor 11, and the switch 80 is turned off in response to an instruction signal from the switch control circuit 51 in the first period t <b> 1. No current may flow through 11. In this case, the switch 80 is turned on during the second period t2 and normal operation (flow rate detection).

なお、図4では、ブリッジ回路27を構成する傍熱抵抗20側のハーフブリッジが、傍熱抵抗20と1つの第1固定抵抗21を直列に接続してなり、傍熱抵抗20と第1固定抵抗21の接続点28が、アンプ25の反転入力端に接続されている。このような構成では、傍熱抵抗20の抵抗値をRi、吸気温度計測抵抗22の抵抗値をRk、固定抵抗21の抵抗値をR1、固定抵抗23の抵抗値をR2とすると、無通電状態(同一温度)で、Rk>Riであり、且つ、電源投入直後において、V2>V1となるように、R1,R2が設定(例えばR1=R2)されている。   In FIG. 4, the half bridge on the side heat resistance 20 side constituting the bridge circuit 27 is formed by connecting the side heat resistance 20 and one first fixed resistance 21 in series, and the side heat resistance 20 and the first fixed resistance 21 are connected. A connection point 28 of the resistor 21 is connected to the inverting input terminal of the amplifier 25. In such a configuration, when the resistance value of the indirectly heated resistor 20 is Ri, the resistance value of the intake air temperature measuring resistor 22 is Rk, the resistance value of the fixed resistor 21 is R1, and the resistance value of the fixed resistor 23 is R2, the non-energized state R1 and R2 are set (for example, R1 = R2) so that Rk> Ri at the same temperature and V2> V1 immediately after the power is turned on.

なお、スイッチ80としては、トランジスタ26とヒータ抵抗11の間に限定されるものではない。例えばトランジスタ26とヒータ抵抗11の間に設けても良いし、アンプ25とトランジスタ26の間に設けても良い。   The switch 80 is not limited to between the transistor 26 and the heater resistor 11. For example, it may be provided between the transistor 26 and the heater resistor 11 or may be provided between the amplifier 25 and the transistor 26.

ただし、第1実施形態(図1参照)のように、第1固定抵抗21を分割して2つの第1固定抵抗21a,21bとし、接続点28a、28bをスイッチ24で切り替える構成のほうが、電源端子16aとヒータ抵抗11との間にスイッチ80を設けるよりも、スイッチの体格を小型化することができる。   However, as in the first embodiment (see FIG. 1), the first fixed resistor 21 is divided into two first fixed resistors 21a and 21b, and the connection points 28a and 28b are switched by the switch 24. Rather than providing a switch 80 between the terminal 16a and the heater resistor 11, the size of the switch can be reduced.

(第2実施形態)
第1実施形態では、自己診断回路部15により、電源端子16aへの電源投入をトリガとして、第1期間t1と第2期間t2の状態をそれぞれ作り出す例を示した。これに対し、図5に示す発熱抵抗式流量センサ10は、外部端子として自己診断用端子16eを有し、該自己診断用端子16eを介して自己診断指示信号を入力することで、スイッチ24,33を制御するようになっている。なお、自己診断回路部15の代わりに自己診断用端子16eを有する点以外は、第1実施形態(図1参照)と同じである。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, an example has been described in which the self-diagnostic circuit unit 15 creates the states of the first period t1 and the second period t2 using the power supply to the power supply terminal 16a as a trigger. On the other hand, the heating resistance type flow sensor 10 shown in FIG. 5 has a self-diagnosis terminal 16e as an external terminal, and by inputting a self-diagnosis instruction signal through the self-diagnosis terminal 16e, the switches 24, 33 is controlled. In addition, it is the same as 1st Embodiment (refer FIG. 1) except having the terminal 16e for self-diagnosis instead of the self-diagnosis circuit part 15. FIG.

このような構成を採用すると、第1実施形態に示した効果のうち、自己診断用端子16eを不要とできる効果を除く、その他の効果を奏することができる。   By adopting such a configuration, it is possible to achieve other effects other than the effect of eliminating the self-diagnosis terminal 16e among the effects shown in the first embodiment.

なお、図5は、第1実施形態(図1参照)に示した構成に自己診断用端子16eを組み合わせているが、図4に示す構成に自己診断用端子16eを組み合わせても良い。   In FIG. 5, the self-diagnosis terminal 16e is combined with the configuration shown in the first embodiment (see FIG. 1), but the self-diagnosis terminal 16e may be combined with the configuration shown in FIG.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

トランジスタ26として、npn型のバイポーラトランジスタを採用する例を示したが、nチャネル型のMOSFETやIGBTを採用することもできる。   Although an example in which an npn-type bipolar transistor is employed as the transistor 26 has been shown, an n-channel MOSFET or IGBT can also be employed.

また、トランジスタ26として、pnp型のバイポーラトランジスタや、pチャネル型のMOSFET,IGBTを採用することもできる。この場合、ヒータ駆動部12の接続点28,28a,28bがアンプ25の非反転入力端に接続され、接続点29がアンプ25の反転入力端に接続されるようにすれば良い。   The transistor 26 may be a pnp bipolar transistor, a p-channel MOSFET, or an IGBT. In this case, the connection points 28, 28 a and 28 b of the heater driving unit 12 may be connected to the non-inverting input terminal of the amplifier 25 and the connection point 29 may be connected to the inverting input terminal of the amplifier 25.

また、傍熱抵抗20、吸気温度計測抵抗22、固定抵抗21(21a,21b),23が負の温度係数を有する構成を採用することもできる。同様に、センサ部13を構成する抵抗30u,30d,31u,31d,32u,32dが負の温度係数を有する構成を採用することもできる。   Further, a configuration in which the indirectly heated resistor 20, the intake air temperature measuring resistor 22, and the fixed resistors 21 (21a, 21b) and 23 have negative temperature coefficients can be employed. Similarly, it is possible to adopt a configuration in which the resistors 30u, 30d, 31u, 31d, 32u, and 32d constituting the sensor unit 13 have a negative temperature coefficient.

本実施形態では、ヒータ駆動部12が傍熱抵抗20を有する例を示した。しかしながら、ヒータ抵抗11が傍熱抵抗20を兼ねる周知の構成においても適用が可能である。   In this embodiment, the heater drive part 12 showed the example which has the side heat resistance 20. FIG. However, the present invention can also be applied to a known configuration in which the heater resistor 11 also serves as the side heat resistor 20.

本実施形態では、信号処理回路部14を介して、アンプ34の出力を外部出力端子16bから出力する例を示した。しかしながら、信号処理回路部14を有さず、アンプ34の出力を外部出力端子16bから出力する構成としても良い。   In this embodiment, the example which outputs the output of the amplifier 34 from the external output terminal 16b via the signal processing circuit unit 14 was shown. However, the signal processing circuit unit 14 may not be provided, and the output of the amplifier 34 may be output from the external output terminal 16b.

10・・・発熱抵抗式流量センサ
11・・・ヒータ抵抗
12・・・ヒータ駆動部
15・・・自己診断回路部(自己診断手段)
20・・・傍熱抵抗
21a,21b・・・第1固定抵抗
24・・・スイッチ(第2選択手段)
25・・・アンプ(第2差動増幅器)
30u,30d・・・第1流量検出用抵抗
31u,31d・・・第2流量検出用抵抗
32u,32d・・・自己診断用抵抗
33・・・スイッチ(第1選択手段)
34・・・アンプ(第1差動増幅器)
38・・・ブリッジ回路(第1ブリッジ回路)
39・・・ブリッジ回路(第2ブリッジ回路)
50・・・パワーオンリセット回路
51・・・スイッチ制御回路(選択手段制御回路)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Heat generation resistance type flow sensor 11 ... Heater resistance 12 ... Heater drive part 15 ... Self-diagnosis circuit part (self-diagnosis means)
20 ... indirectly heated resistors 21a, 21b ... first fixed resistor 24 ... switch (second selection means)
25 ... Amplifier (second differential amplifier)
30u, 30d ... first flow rate detection resistors 31u, 31d ... second flow rate detection resistors 32u, 32d ... self-diagnosis resistors 33 ... switch (first selection means)
34 ... Amplifier (first differential amplifier)
38 ... Bridge circuit (first bridge circuit)
39 ... Bridge circuit (second bridge circuit)
50 ... Power-on reset circuit 51 ... Switch control circuit (selection means control circuit)

Claims (10)

基板(60)に形成され、通電により発熱するヒータ抵抗(11)と、
前記ヒータ抵抗(11)への通電状態を制御するヒータ駆動部(12)と、
互いに同じ材料を用いて同じパターンで前記基板(60)に形成され、前記ヒータ抵抗(11)に対し上流側と下流側とで等距離に位置する2つの第1流量検出用抵抗(30u,30d)が、互いに直列接続されてなる第1流量検出用抵抗対(30)と、
前記第1流量用検出抵抗(30u,30d)と同じ材料を用いて同じパターンで前記基板(60)に形成され、前記第1流量検出用抵抗(30u,30d)とは異なる距離で前記ヒータ抵抗(11)に対し上流側と下流側とで等距離に位置する2つの第2流量検出用抵抗(31u,31d)が、互いに直列接続されてなり、前記第1流量検出用抵抗対(30)に並列接続された第2流量検出用抵抗対(31)と、
外部出力端子(16b)と、を備え、
流体の流量を検出する通常動作時には、2つの前記流量検出用抵抗対(30,31)により構成される第1ブリッジ回路(38)の出力に基づく信号を、前記外部出力端子(16b)を介して外部に出力する発熱抵抗式流量センサ(10)であって、
前記流量検出用抵抗(30u,30d,31u,31d)と同じ材料を用いて同じパターンで前記基板(60)に形成され、前記ヒータ抵抗(11)に対し上流側と下流側とで互いに異なる距離に位置する2つの自己診断用抵抗(32u,32d)が、互いに直列接続されてなり、2つの前記流量検出用抵抗対(30,31)に並列接続された自己診断用抵抗対(32)と、
3つの前記抵抗対(30,31,32)のうち、2つの前記流量検出用抵抗対(30,31)により構成される前記第1ブリッジ回路(38)と、前記第1流量検出用抵抗対(30)と前記自己診断用抵抗対(32)により構成される第2ブリッジ回路(39)のいずれかを、前記外部出力端子(16b)と選択的に接続する第1選択手段(33)と、を備え、
前記通常動作時と重複しない所定の第1期間(t1)において、前記ヒータ駆動部(12)により前記ヒータ抵抗(11)への電力供給が遮断されるとともに、前記第1選択手段(33)により前記第1ブリッジ回路(38)が前記外部出力端子(16b)に接続され、
前記通常動作時及び前記第1期間と重複しない第2期間(t2)において、前記ヒータ駆動部(12)により前記ヒータ抵抗(11)へ電力が供給されるとともに、前記第1選択手段(33)により前記第2ブリッジ回路(39)が前記外部出力端子(16b)に接続されることを特徴とする発熱抵抗式流量センサ。
A heater resistor (11) formed on the substrate (60) and generating heat when energized;
A heater drive unit (12) for controlling the energization state of the heater resistor (11);
Two first flow rate detection resistors (30u, 30d) which are formed on the substrate (60) in the same pattern using the same material, and are equidistant from the heater resistor (11) on the upstream side and the downstream side. ) Are connected in series with each other, the first flow rate detection resistor pair (30),
The heater resistance is formed on the substrate (60) in the same pattern using the same material as the first flow rate detection resistor (30u, 30d) and at a different distance from the first flow rate detection resistor (30u, 30d). Two second flow rate detection resistors (31u, 31d) positioned equidistantly on the upstream side and the downstream side with respect to (11) are connected in series to each other, and the first flow rate detection resistor pair (30) A second flow rate detection resistor pair (31) connected in parallel to each other;
An external output terminal (16b),
During normal operation for detecting the flow rate of the fluid, a signal based on the output of the first bridge circuit (38) configured by the two flow rate detection resistor pairs (30, 31) is sent via the external output terminal (16b). A heating resistance flow sensor (10) that outputs to the outside,
The same material as that of the flow rate detection resistors (30u, 30d, 31u, 31d) is formed on the substrate (60) in the same pattern, and the upstream and downstream sides of the heater resistor (11) are different from each other. Two self-diagnostic resistors (32u, 32d) located in a line are connected to each other in series, and the self-diagnostic resistor pair (32) is connected in parallel to the two flow rate detecting resistor pairs (30, 31). ,
Of the three resistance pairs (30, 31, 32), the first bridge circuit (38) constituted by the two flow rate detection resistance pairs (30, 31) and the first flow rate detection resistance pair. (30) and first selection means (33) for selectively connecting any one of the second bridge circuits (39) constituted by the self-diagnosis resistor pair (32) to the external output terminal (16b); With
In a predetermined first period (t1) that does not overlap with that during the normal operation, the heater drive unit (12) cuts off the power supply to the heater resistor (11) and the first selection means (33). The first bridge circuit (38) is connected to the external output terminal (16b);
During the normal operation and in a second period (t2) that does not overlap with the first period, power is supplied to the heater resistor (11) by the heater driving section (12), and the first selection means (33). The heating resistor type flow sensor, wherein the second bridge circuit (39) is connected to the external output terminal (16b).
入力端の一方に前記第1流量検出用抵抗(30u,30d)の接続点(35)が接続され、出力端が前記外部出力端子(16b)と電気的に接続された第1差動増幅器(34)を備え、
前記第1選択手段(33)は、前記通常動作時及び前記第1期間(t1)において、前記第2流量検出用抵抗(31u,31d)の接続点(36)を前記第1差動増幅器(34)の入力端に接続し、前記第2期間(t2)において、前記自己診断用抵抗(32u,32d)の接続点(37)を、前記第1差動増幅器(34)の入力端に接続することを特徴とする請求項1に記載の発熱抵抗式流量センサ。
A connection point (35) of the first flow rate detection resistor (30u, 30d) is connected to one of input terminals, and a first differential amplifier (output terminal is electrically connected to the external output terminal (16b)). 34)
The first selection means (33) connects the connection point (36) of the second flow rate detection resistor (31u, 31d) during the normal operation and the first period (t1) to the first differential amplifier ( 34), and in the second period (t2), the connection point (37) of the self-diagnosis resistor (32u, 32d) is connected to the input terminal of the first differential amplifier (34). The heating resistance flow sensor according to claim 1, wherein:
前記ヒータ駆動部(12)は、
前記基板(60)に形成され、互いに直列接続された2つの第1固定抵抗(21a,21b)に、前記基板(60)に形成され、前記ヒータ抵抗(11)の熱を受けて抵抗値が変化する傍熱抵抗(20)が直列に接続され、前記基板(60)に形成され、流体の温度によって抵抗値が変化する流体温度計測抵抗(22)と、前記基板(60)に形成された第2固定抵抗(23)が直列に接続されてなる第3ブリッジ回路(27)と、
入力端の一方に前記流体温度計測抵抗(22)と前記第2固定抵抗(23)の接続点(29)が接続され、入力端の他方に、前記傍熱抵抗(20)と前記第1固定抵抗(21a)の接続点(28a)又は2つの前記第1固定抵抗(21a,21b)間の接続点(28b)が接続される第2差動増幅器(25)と、
2つの前記接続点(28a,28b)のいずれかを、前記第2差動増幅器(25)の入力端と選択的に接続する第2選択手段(24)と、
前記第2差動増幅器(25)の出力端に接続され、前記第2差動増幅器(25)の出力に基づいて前記ヒータ抵抗(11)への通電状態を制御するトランジスタ(26)と、を備え、
前記第2選択手段(24)は、前記第1期間(t1)において、2つの前記第1固定抵抗(21a,21b)間の接続点(28b)を前記第2差動増幅器(25)の入力端に接続し、前記通常動作時及び前記第2期間(t2)において、前記傍熱抵抗(20)と前記第1固定抵抗(21a)の接続点(28a)を、前記第2差動増幅器(25)の入力端に接続することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の発熱抵抗式流量センサ。
The heater driving unit (12)
Two first fixed resistors (21a, 21b) formed on the substrate (60) and connected in series to each other are formed on the substrate (60) and receive the heat of the heater resistor (11) to have a resistance value. A variable side heat resistance (20) connected in series is formed on the substrate (60), and is formed on the substrate (60), a fluid temperature measurement resistor (22) whose resistance value varies depending on the temperature of the fluid, and the substrate (60). A third bridge circuit (27) in which a second fixed resistor (23) is connected in series;
A connection point (29) of the fluid temperature measurement resistor (22) and the second fixed resistor (23) is connected to one input end, and the side heat resistance (20) and the first fixed resistor are connected to the other input end. A second differential amplifier (25) to which a connection point (28a) of the resistor (21a) or a connection point (28b) between the two first fixed resistors (21a, 21b) is connected;
Second selection means (24) for selectively connecting one of the two connection points (28a, 28b) to an input terminal of the second differential amplifier (25);
A transistor (26) connected to the output terminal of the second differential amplifier (25) and controlling the energization state of the heater resistor (11) based on the output of the second differential amplifier (25); Prepared,
The second selection means (24) inputs a connection point (28b) between the two first fixed resistors (21a, 21b) to the input of the second differential amplifier (25) in the first period (t1). In the normal operation and in the second period (t2), a connection point (28a) between the indirectly heated resistor (20) and the first fixed resistor (21a) is connected to the second differential amplifier ( The heating resistance type flow rate sensor according to claim 1 or 2, wherein the heating resistance type flow rate sensor is connected to an input terminal of 25).
自己診断手段(15)として、
電源端子(16a)から前記トランジスタ(26)への電源ラインに接続され、前記電源端子(16a)に電源が投入されると回路を初期化するためのパワーオンリセット信号を出力するパワーオンリセット回路(50)と、
前記パワーオンリセット信号を基準とする前記第1期間(t1)において、前記第1選択手段(33)が前記第2流量検出用抵抗(31u,31d)の接続点(36)を前記第1差動増幅器(34)の入力端に接続し、且つ、前記第2選択手段(24)が前記第1固定抵抗(21a,21b)の接続点(28b)を前記第2差動増幅器(25)の入力端に接続し、
前記パワーオンリセット信号を基準とする前記第2期間(t2)において、前記第1選択手段(33)が前記自己診断用抵抗(32u,32d)の接続点(37)を前記第1差動増幅器(34)の入力端に接続しつつ、前記第2選択手段(24)が前記第1固定抵抗(21a)と前記傍熱抵抗(20)の接続点(28a)を前記第2差動増幅器(25)の入力端に接続するように、
2つの前記選択手段(24,33)を制御する選択手段制御回路(51)と、を備えることを特徴とする請求項3に記載の発熱抵抗式流量センサ。
As self-diagnosis means (15),
A power-on reset circuit connected to a power supply line from the power supply terminal (16a) to the transistor (26) and outputting a power-on reset signal for initializing the circuit when the power supply terminal (16a) is turned on. (50),
In the first period (t1) based on the power-on reset signal, the first selection unit (33) sets the connection point (36) of the second flow rate detection resistor (31u, 31d) to the first difference. The second selection means (24) connects the connection point (28b) of the first fixed resistor (21a, 21b) to the input terminal of the dynamic amplifier (34), and the second differential amplifier (25). Connect to the input end
In the second period (t2) based on the power-on reset signal, the first selection means (33) sets the connection point (37) of the self-diagnosis resistors (32u, 32d) to the first differential amplifier. The second selection means (24) connects the connection point (28a) between the first fixed resistor (21a) and the indirectly heated resistor (20) to the second differential amplifier (34) while being connected to the input terminal of (34). 25) so that it connects to the input terminal
The heating resistance flow sensor according to claim 3, further comprising a selection means control circuit (51) for controlling the two selection means (24, 33).
前記選択手段制御回路(51)は、前記パワーオンリセット信号が入力されると、前記第1期間(t1)の状態に2つの前記選択手段(24,33)を制御し、前記第1期間(t1)が終了すると前記第1期間(t1)に連続して前記第2期間(t2)の状態に2つの前記選択手段(24,33)を制御することを特徴とする請求項4に記載の発熱抵抗式流量センサ。   When the power-on reset signal is input, the selection means control circuit (51) controls the two selection means (24, 33) to the state of the first period (t1), and the first period ( 5. The two selection means (24, 33) are controlled to the state of the second period (t 2) continuously with the first period (t 1) when t 1) ends. Heating resistance type flow sensor. 前記自己診断用抵抗(32u,32d)が、前記第1流量検出用抵抗(30u,30d)及び前記第2流量検出用抵抗抵抗(31u,31d)よりも前記ヒータ抵抗(11)に対して遠い位置に形成されていることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の発熱抵抗式流量センサ。   The self-diagnosis resistors (32u, 32d) are farther from the heater resistor (11) than the first flow rate detection resistors (30u, 30d) and the second flow rate detection resistors (31u, 31d). The heating resistance type flow rate sensor according to claim 1, wherein the heating resistance type flow rate sensor is formed at a position. 前記自己診断用抵抗(32u,32d)が、前記第1流量検出用抵抗(30u,30d)と前記第2流量検出用抵抗抵抗(31u,31d)の間に形成されていることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の発熱抵抗式流量センサ。   The self-diagnosis resistors (32u, 32d) are formed between the first flow rate detection resistors (30u, 30d) and the second flow rate detection resistors (31u, 31d). The heating resistance type flow sensor according to any one of claims 1 to 5. 前記自己診断用抵抗(32u,32d)が、前記第1流量検出用抵抗(30u,30d)及び前記第2流量検出用抵抗抵抗(31u,31d)よりも前記ヒータ抵抗(11)に対して近い位置に形成されていることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の発熱抵抗式流量センサ。   The self-diagnosis resistor (32u, 32d) is closer to the heater resistor (11) than the first flow rate detection resistor (30u, 30d) and the second flow rate detection resistor (31u, 31d). The heating resistance type flow rate sensor according to claim 1, wherein the heating resistance type flow rate sensor is formed at a position. 自己診断用端子(16e)を備え、
前記自己診断用端子(16e)を介して外部から入力される自己診断指示信号に基づいて、
前記第1期間(t1)において、前記ヒータ駆動部(12)により前記ヒータ抵抗(11)への電力供給が遮断されるとともに、前記第1選択手段(33)により前記第1ブリッジ回路(38)が前記外部出力端子(16b)に接続され、
前記第2期間(t2)において、前記ヒータ駆動部(12)により前記ヒータ抵抗(11)へ電力が供給されるとともに、前記第1選択手段(33)により前記第2ブリッジ回路(39)が前記外部出力端子(16b)に接続されることを特徴とする請求項1に記載の発熱抵抗式流量センサ。
A self-diagnosis terminal (16e) is provided.
Based on a self-diagnosis instruction signal input from the outside via the self-diagnosis terminal (16e),
In the first period (t1), the heater drive section (12) cuts off the power supply to the heater resistor (11) and the first selection circuit (33) causes the first bridge circuit (38). Is connected to the external output terminal (16b),
In the second period (t2), electric power is supplied to the heater resistor (11) by the heater driving unit (12), and the second bridge circuit (39) is supplied by the first selection unit (33). The heating resistance flow sensor according to claim 1, wherein the flow sensor is connected to an external output terminal (16b).
請求項1〜9いずれかに記載の発熱抵抗式流量センサ(10)において、前記第1期間(t1)における前記外部出力端子(16b)の出力と、前記第2期間(t2)における前記外部出力端子(16b)の出力の差分に基づいて、自己診断することを特徴とする発熱抵抗式流量センサの自己診断方法。   The heating resistance flow sensor (10) according to any one of claims 1 to 9, wherein the output of the external output terminal (16b) in the first period (t1) and the external output in the second period (t2). A self-diagnosis method for a heating resistance flow sensor, characterized in that self-diagnosis is performed based on a difference in output of the terminal (16b).
JP2010290121A 2010-12-27 2010-12-27 Heating resistance type flow sensor and its self-diagnosis method Active JP5510311B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010290121A JP5510311B2 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Heating resistance type flow sensor and its self-diagnosis method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010290121A JP5510311B2 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Heating resistance type flow sensor and its self-diagnosis method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012137388A JP2012137388A (en) 2012-07-19
JP5510311B2 true JP5510311B2 (en) 2014-06-04

Family

ID=46674918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010290121A Active JP5510311B2 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Heating resistance type flow sensor and its self-diagnosis method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5510311B2 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0333619A (en) * 1989-06-30 1991-02-13 Japan Electron Control Syst Co Ltd Self-diagnostic apparatus in measuring apparatus of flow rate of suction air of internal combustion engine
JP2562078B2 (en) * 1990-09-03 1996-12-11 山武ハネウエル株式会社 Combined flow meter
JP3267513B2 (en) * 1996-07-25 2002-03-18 株式会社山武 Flow velocity detector
JP3527657B2 (en) * 1999-05-10 2004-05-17 矢崎総業株式会社 Flow sensor failure determination apparatus and method
JP4641359B2 (en) * 2001-04-09 2011-03-02 矢崎総業株式会社 Flow sensor abnormality determination device
JP2005308665A (en) * 2004-04-26 2005-11-04 Hitachi Ltd Heating resistor type flowmeter
JP2009097925A (en) * 2007-10-15 2009-05-07 Denso Corp Heat radiation type flow sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012137388A (en) 2012-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5055349B2 (en) Thermal gas sensor
JP4177183B2 (en) Thermal air flow meter
JP5609827B2 (en) Air flow measurement device
JP5542505B2 (en) Thermal flow sensor
US20180328872A1 (en) Gas sensor device, and heating current control method for gas sensor device
WO2005050143A1 (en) Thermal flowmeter of fluid
US20060096305A1 (en) Fluid flowmeter and engine control system using the same
CN105452819B (en) Thermal mass flow meter
JP2006201077A (en) Thermal air flowmeter
JP2009097925A (en) Heat radiation type flow sensor
JP5510311B2 (en) Heating resistance type flow sensor and its self-diagnosis method
JP2010216906A (en) Automobile-use flowmeter
JP5120289B2 (en) Air flow measurement device
JP5029509B2 (en) Flow sensor
CN112119286B (en) Physical quantity detecting device
JP2005308665A (en) Heating resistor type flowmeter
JP2004226289A (en) Thermal type air-flow measuring instrument, and diagnostic method therefor
JP2929950B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2018025417A (en) Air flowmeter
JP3473501B2 (en) Thermal air flow meter
JP6784316B2 (en) Air flow meter
JP5178264B2 (en) Thermal flow meter
JP3991161B2 (en) Flow rate sensor
JP5397264B2 (en) Heater drive circuit for heat dissipation type flow sensor
JPS6122217A (en) Hot-wire type flow-velocity detector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140310

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5510311

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250